KR20220113477A - low temperature curing coating composition - Google Patents
low temperature curing coating composition Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220113477A KR20220113477A KR1020227023513A KR20227023513A KR20220113477A KR 20220113477 A KR20220113477 A KR 20220113477A KR 1020227023513 A KR1020227023513 A KR 1020227023513A KR 20227023513 A KR20227023513 A KR 20227023513A KR 20220113477 A KR20220113477 A KR 20220113477A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coating composition
- polyurethane
- polymer
- shell
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D151/00—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D151/08—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
- C09D175/06—Polyurethanes from polyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/006—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polymers provided for in C08G18/00
- C08F283/008—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polymers provided for in C08G18/00 on to unsaturated polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
- C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
- C08G18/24—Catalysts containing metal compounds of tin
- C08G18/244—Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids
- C08G18/246—Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids containing also tin-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
- C08G18/3271—Hydroxyamines
- C08G18/3275—Hydroxyamines containing two hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
- C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
- C08G18/3855—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur
- C08G18/3876—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur containing mercapto groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
- C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4205—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups
- C08G18/4208—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups
- C08G18/4222—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing cyclic groups containing aromatic groups derived from aromatic polyhydroxy compounds and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
- C08G18/4244—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4854—Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/67—Unsaturated compounds having active hydrogen
- C08G18/671—Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/672—Esters of acrylic or alkyl acrylic acid having only one group containing active hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
- C08G18/7628—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the aromatic ring by means of an aliphatic group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
- C09D5/022—Emulsions, e.g. oil in water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/01—Hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
필름-형성 열경화성 코팅 조성물은 (a) 수성 매질; 및 하기와 같은 옵션 1 및/또는 옵션 2: 옵션 1: (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자; 및 (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물; 옵션 2: (b2) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자를 포함한다.The film-forming thermosetting coating composition comprises (a) an aqueous medium; and Option 1 and/or Option 2: Option 1: (b1) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups a particle comprising: a polymer shell covalently bonded to at least a portion of the polymer core; and (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that produces formaldehyde; Option 2: (b2) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two N-methyl groups and a particle comprising an oligolated hydrazide functional group, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core.
Description
본 발명은 필름-형성 열경화성 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to film-forming thermosetting coating compositions.
코팅은 색상 및 기타 시각 효과, 내식성, 내마모성, 내화학성 등을 제공하기 위해 다양한 기재에 적용된다.Coatings are applied to a variety of substrates to provide color and other visual effects, corrosion resistance, abrasion resistance, chemical resistance, and the like.
자동차 베이스코트와 같은 많은 자동차 주문자상표 부착생산(OEM) 코팅은 120℃보다 높은 온도에서 경화 가능하며, 100℃ 이하의 낮은 온도에서는 양호한 경화를 달성하기 어렵다. 더욱이, 자동차 부품에 사용되고 코팅 조성물로 코팅된 특정 재료는 변형, 뒤틀림 또는 열화 없이 더 높은 온도에서 경화를 견딜 수 없다.Many automotive original equipment manufacturers (OEM) coatings, such as automotive basecoats, can be cured at temperatures higher than 120°C, and it is difficult to achieve good curing at temperatures lower than 100°C. Moreover, certain materials used in automotive parts and coated with the coating composition cannot withstand curing at higher temperatures without deformation, warping or deterioration.
본 발명은: (a) 수성 매질; 및 하기와 같은 옵션 1 및/또는 옵션 2: 옵션 1: (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자; 및 (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물; 옵션 2: (b2) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자를 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention provides: (a) an aqueous medium; and Option 1 and/or Option 2: Option 1: (b1) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, a particle, wherein the polymer shell comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core; and (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that produces formaldehyde; Option 2: (b2) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two N-methyl groups A film-forming thermosetting coating composition comprising particles comprising an oligolated hydrazide functional group, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core.
본 발명은 또한 (a) 수성 매질; (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자; 및 (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물을 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention also relates to a composition comprising (a) an aqueous medium; (b1) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups a particle, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core; and (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that generates formaldehyde.
본 발명은 또한 (a) 수성 매질; 및 (b2) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자를 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention also relates to a composition comprising (a) an aqueous medium; and (b2) a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two N-methylolated A film-forming thermosetting coating composition comprising particles comprising a hydrazide functional group, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core.
본 발명은 또한 (A) (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물을 (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자를 포함하는 조성물과 혼합하는 단계로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 단계, (B) 단계 (A)에서 제공된 혼합물을 일정 기간 동안 숙성시켜 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 형성하는 단계, 및 (C) 단계 (B)에서 얻어진 혼합물을 조성물로 포함시켜, 수성 매질을 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하는 단계를 포함하는, 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to (A) (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that generates formaldehyde with (b1) a composition comprising polyurethane-acrylate core-shell particles comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages; mixing, wherein the polymer shell comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core; (B) the mixture provided in step (A); Aging for a period of time to form N-methylolated hydrazide functional groups of the polyurethane-acrylate core-shell particles, and (C) including the mixture obtained in step (B) into a composition, comprising an aqueous medium It relates to a method of making a film-forming thermosetting coating composition comprising the step of preparing a film-forming thermosetting coating composition comprising:
본 발명은 또한 (A) (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물을 (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자를 포함하는 조성물과 혼합하여, 수성 매질을 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하는 단계로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합되는, 단계, 및 (B) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자에서 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 형성하는 시간 동안 단계 (A)에서 제공된 혼합물을 숙성시키는 단계를 포함하는, 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to (A) (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that generates formaldehyde with (b1) a composition comprising polyurethane-acrylate core-shell particles comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages; mixing to prepare a film-forming thermosetting coating composition comprising an aqueous medium, wherein the polymer shell comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core. and (B) aging the mixture provided in step (A) for a time to form N-methylolated hydrazide functional groups in the polyurethane-acrylate core-shell particles. It relates to a method of making a thermosetting coating composition.
하기 상세한 설명의 목적을 위해, 본 발명은 달리 명시적으로 지정된 경우를 제외하고는 다양한 대안적인 변형 및 단계 순서를 가정할 수 있음을 이해해야 한다. 더욱이, 임의의 작동 예에서 또는 달리 지시된 경우를 제외하고, 예를 들어 명세서 및 청구범위에 사용된 성분의 양을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 변형되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 표시되지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 매개변수는 본 발명에 의해 얻어질 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 최소한 청구범위에 대한 등가 원칙의 적용을 제한하려는 시도가 아니라 각 수치 매개변수는 적어도 보고된 유효 자릿수의 관점에서, 그리고 일반적인 반올림 기술을 적용하여 해석되어야 한다.For purposes of the following detailed description, it is to be understood that the present invention may assume various alternative modifications and sequence of steps, except where expressly indicated otherwise. Moreover, except in any operational example or where otherwise indicated, for example, all numbers expressing quantities of ingredients used in the specification and claims are to be understood as being modified in all instances by the term "about". do. Accordingly, unless otherwise indicated, the numerical parameters set forth in the following specification and appended claims are approximations which may vary depending upon the desired properties to be obtained by the present invention. At the very least, and not as an attempt to limit the application of the principle of equivalence to the claims, each numerical parameter should at least be construed in light of the number of reported significant digits and by applying ordinary rounding techniques.
본 발명의 넓은 범위를 설명하는 수치 범위 및 매개변수가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에 기재된 수치 값은 가능한 한 정확하게 보고된다. 그러나 모든 수치에는 본질적으로 각각의 테스트 측정에서 발견된 표준 편차로 인해 필연적으로 발생하는 특정 오류가 포함되어 있다.Notwithstanding that the numerical ranges and parameters setting forth the broad scope of the invention are approximations, the numerical values set forth in the specific examples are reported as precisely as possible. However, all figures inherently contain certain errors that inevitably result from the standard deviation found in their respective test measurements.
또한, 본원에 인용된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위 범위를 포함하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 범위는 인용된 최소값 1과 인용된 최대값 10 사이의 모든 하위 범위를 포함하도록, 즉 최소값이 1 이상이고 최대값이 10 이하의 값이 되도록 의도된다.It should also be understood that any numerical range recited herein is intended to include all subranges subsumed therein. For example, a range of "1 to 10" is intended to include all subranges between the recited minimum value of 1 and the recited maximum value of 10, i.e., such that the minimum is at least 1 and the maximum is no more than 10.
본 출원에서, 단수의 사용은 특별히 달리 언급되지 않는 한, 복수를 포함하고 복수는 단수를 포함한다. 또한, 본 출원에서 "또는"의 사용은 달리 명시되지 않는 한 "및/또는"을 의미하지만, 특정 경우에 "및/또는"이 명시적으로 사용될 수 있다. 또한, 본 출원에서 "하나"("a" 또는 "an")의 사용은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 "적어도 하나"를 의미한다. 예를 들어, "하나의" 중합체, "하나의" 산 등은 이러한 항목 중 하나 이상을 나타낸다.In this application, the use of the singular includes the plural and the plural includes the singular, unless specifically stated otherwise. Also, the use of “or” in this application means “and/or” unless otherwise specified, but in certain instances “and/or” may be used explicitly. Also, the use of “a” (“a” or “an”) in this application means “at least one” unless specifically stated otherwise. For example, "a" polymer, "a" acid, etc. refers to one or more of these items.
본원에 사용된 "필름-형성 수지"는 조성물에 존재하는 임의의 희석제 또는 담체의 제거 시 또는 경화 시 기재의 적어도 수평 표면 상의 자가-지지 연속 필름을 지칭한다. 또한, 본원에 사용된 용어 "중합체"는 예비중합체, 올리고머, 및 단독중합체 및 공중합체 둘 다를 지칭하는 것을 의미한다. "수지"라는 용어는 "중합체"와 상호교환적으로 사용된다.As used herein, “film-forming resin” refers to a self-supporting continuous film on at least a horizontal surface of a substrate upon curing or upon removal of any diluent or carrier present in the composition. Also, as used herein, the term “polymer” is meant to refer to prepolymers, oligomers, and both homopolymers and copolymers. The term "resin" is used interchangeably with "polymer".
본원에 사용된 과도기적 용어 "포함하는(comprising)"(및 기타 유사한 용어, 예를 들어, "함유하는" 및 "포함하는")은 "개방형(open-ended)"이고 불특정 문제를 포함할 수 있다. "포함하는(comprising)"이라는 용어로 설명되었지만, "본질적으로 구성되는" 및 "~로 구성된"이라는 용어도 본 발명의 범위 내에 있다.As used herein, the transitional term “comprising” (and other similar terms such as “containing” and “comprising”) is “open-ended” and may involve unspecified matters. . Although described in terms of "comprising", the terms "consisting essentially of" and "consisting of" are also within the scope of the present invention.
본원에 사용된 용어 "하이드라지드 작용기"는 하기 구조식 Ia 또는 Ib를 갖는 기를 지칭하며, 하이드라지드 작용성 물질(예를 들어, 하이드라지드 작용성 중합체, 하이드라지드 작용성 올리고머, 하이드라지드 작용성 화합물)은 적어도 하나의 하이드라지드 작용기를 포함하는 물질을 지칭하며:As used herein, the term "hydrazide functional group" refers to a group having the structure Ia or Ib Zide functional compounds) refer to substances comprising at least one hydrazide functional group:
[구조식 Ia][Structural formula Ia]
[구조식 Ib][Structural formula Ib]
여기서 (구조식 Ia~VI에서) R1은 카르보닐 탄소에 직접 결합된 알킬, 시클로알킬 또는 아릴기이고, 여기서 카르보닐 탄소에 결합된 알킬, 시클로알킬 또는 아릴기는 또 다른 적합한 원자, 분자 또는 중합체 사슬에 결합된 연결기일 수 있고; 및 (구조식 Ia~VI에서) R2-R4는 임의의 적합한 원자, 분자 또는 중합체 사슬이고, 여기서 R2-R4 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 적합한 원자는 수소 원자(화학적으로 적합한 경우) 또는 임의의 다른 적합한 원자를 포함할 수 있다. 구조식 Ia에서 R2-R4 중 적어도 하나는 수소 원자일 수 있다. 구조식 Ib에서, R2는 수소 원자일 수 있다.wherein (in formulas Ia-VI) R 1 is an alkyl, cycloalkyl or aryl group bonded directly to the carbonyl carbon, wherein the alkyl, cycloalkyl or aryl group bonded to the carbonyl carbon is another suitable atom, molecule or polymer chain It may be a linking group bonded to; and (in formulas Ia-VI) R 2 -R 4 is any suitable atom, molecule or polymer chain, wherein the R 2 -R 4 groups may be the same or different from each other. Suitable atoms may include hydrogen atoms (where chemically suitable) or any other suitable atoms. At least one of R 2 -R 4 in Structural Formula Ia may be a hydrogen atom. In formula Ib, R 2 may be a hydrogen atom.
하이드라지드 작용성 물질은 아디프산 디하이드라지드(ADH)를 포함하는 반응으로부터 형성될 수 있다.The hydrazide functional material may be formed from a reaction involving adipic acid dihydrazide (ADH).
예를 들어, 하이드라지드 작용성 물질은 하기 구조식 II(또한 구조식 Ia와 일치함)를 갖는 기를 포함할 수 있으며:For example, a hydrazide functional material may comprise a group having the following structure II (also consistent with structure Ia):
[구조식 II][Structural Formula II]
여기서 R은 R1이다.where R is R 1 .
예를 들어, 하이드라지드 작용성 물질은 하기 구조식 III을 갖는 하이드라지드와 이소시아네이트의 반응으로부터 생성된 기를 포함할 수 있다 (또한 구조식 Ia와 일치함):For example, a hydrazide functional material may comprise a group resulting from the reaction of an isocyanate with a hydrazide having the structure III (also consistent with structure la):
[구조식 III][Structural Formula III]
예를 들어, 하이드라지드 작용성 물질은 하이드라지드와 하기 구조식 IV(또한 구조식 Ib와 일치함)를 갖는 케톤 또는 알데히드기와의 반응으로부터 생성된 기를 포함할 수 있다:For example, a hydrazide functional material may comprise a group resulting from the reaction of a hydrazide with a ketone or aldehyde group having the structure IV (also consistent with structure Ib):
[구조식 IV][Structural Formula IV]
예를 들어, 하이드라지드 작용성 물질은 아크릴레이트에 첨가된 하이드라지드(예를 들어, 아디프산 디하이드라지드)를 포함할 수 있다. 이러한 물질은 후술하는 코어-쉘 입자의 하이드라지드 작용성 쉘을 생성하는데 사용될 수 있다. 아크릴레이트에 첨가된 하이드라지드는 하기 구조식 V를 가질 수 있다(또한 구조식 Ia와 일치함):For example, the hydrazide functional material may comprise a hydrazide (eg, adipic acid dihydrazide) added to an acrylate. Such materials can be used to create hydrazide functional shells of core-shell particles described below. The hydrazide added to the acrylate may have the following structure (V) (also consistent with structure Ia):
[구조식 V][Structural Formula V]
예를 들어, 하이드라지드 작용성 물질은 메틸올화된 하이드라지드를 포함할 수 있고, 메틸올화된 하이드라지드는 하기 구조식 VI을 가질 수 있다:For example, the hydrazide functional material may comprise a methylolated hydrazide, and the methylolated hydrazide may have the structure VI:
[구조식 VI][Structure VI]
구조식 VI의 R2 및/또는 R3은 또한 메틸올 기를 포함할 수 있음이 이해될 것이다. 구조식 Ia로부터의 R2, R3, 및 R4 중 적어도 하나는 메틸올 기를 포함할 수 있음이 이해될 것이다. 구조식 Ib의 R2는 메틸올 기를 포함할 수 있음이 이해될 것이다.It will be understood that R 2 and/or R 3 of formula VI may also include a methylol group. It will be understood that at least one of R 2 , R 3 , and R 4 from Formula Ia may comprise a methylol group. It will be understood that R 2 of formula Ib may comprise a methylol group.
하이드라지드 작용성 물질은 말단 및/또는 내부 하이드라지드 작용기를 포함할 수 있다. 말단 하이드라지드 작용기는 하이드라지드 작용성 물질의 말단 위치에 위치한 구조식 Ia 또는 Ib의 하이드라지드 작용기이다. 내부 하이드라지드 작용기는 하이드라지드 작용성 물질의 백본을 따라 비-말단 위치에 위치한 구조식 Ia 또는 Ib로부터의 하이드라지드 작용기이다.The hydrazide functional material may include terminal and/or internal hydrazide functional groups. The terminal hydrazide functional group is a hydrazide functional group of formula Ia or Ib located at the terminal position of the hydrazide functional material. The internal hydrazide functional group is a hydrazide functional group from formula Ia or Ib located at a non-terminal position along the backbone of the hydrazide functional material.
본 발명은: (a) 수성 매질; 및 하기와 같은 옵션 1 및/또는 옵션 2: 옵션 1: (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자; 및 (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물; 옵션 2: (b2) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자를 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물(이하, "코팅 조성물"이라고 함)에 관한 것이다. The present invention provides: (a) an aqueous medium; and Option 1 and/or Option 2: Option 1: (b1) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, a particle, wherein the polymer shell comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core; and (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that produces formaldehyde; Option 2: (b2) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two N-methyl groups A film-forming thermosetting coating composition comprising particles comprising an oligolated hydrazide functional group, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core (hereinafter referred to as “coating composition”).
코팅 조성물은 수성 매질을 포함한다. 본원에 사용된 "수성 매질"은 액체 매질의 총 중량을 기준으로 적어도 50중량%의 물을 포함하는 액체 매질을 지칭하며, 여기서 액체 매질은 ASTM D2369-93에 정의된 바와 같이 실온(20℃)에서 액체이고 110℃에서 휘발성인 유기 용매 및 물로 정의된다. 이와 같이, 액체 매질 기준은 ASTM D2369-93에 의해 정의된 바와 같이 주위 온도에서 액체이지만 110℃에서 휘발성이 아닌 희석제를 포함하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 이러한 수성 액체 매질은 예를 들어 액체 매질의 총 중량을 기준으로 적어도 60중량%의 물, 또는 적어도 70중량%의 물, 또는 적어도 80중량%의 물, 또는 적어도 90중량%의 물, 또는 적어도 95중량%의 물, 또는 100중량% 이상의 물을 포함할 수 있다. 존재하는 경우 액체 매질의 50중량% 미만을 구성하는 용매에는 유기 용매가 포함된다. 적합한 유기 용매의 비제한적인 예는 극성 유기 용매, 예를 들어, 글리콜, 글리콜 에테르 알코올, 알코올, 휘발성 케톤, 글리콜 디에테르, 에스테르 및 디에스테르와 같은 양성자성 유기 용매를 포함한다. 유기 용매의 다른 비제한적인 예는 방향족 및 지방족 탄화수소를 포함한다.The coating composition comprises an aqueous medium. As used herein, "aqueous medium" refers to a liquid medium comprising at least 50% by weight water, based on the total weight of the liquid medium, wherein the liquid medium is at room temperature (20° C.) as defined in ASTM D2369-93. defined as organic solvents and water that are liquid at 110°C and volatile at 110°C. As such, it will be understood that the liquid medium criterion does not include diluents that are liquid at ambient temperature but not volatile at 110° C. as defined by ASTM D2369-93. Such an aqueous liquid medium may be, for example, at least 60% by weight water, or at least 70% by weight water, or at least 80% by weight water, or at least 90% by weight water, or at least 95% by weight, based on the total weight of the liquid medium. % water by weight, or at least 100% water by weight. Solvents that, when present, constitute less than 50% by weight of the liquid medium, include organic solvents. Non-limiting examples of suitable organic solvents include polar organic solvents, for example, protic organic solvents such as glycols, glycol ether alcohols, alcohols, volatile ketones, glycol diethers, esters and diesters. Other non-limiting examples of organic solvents include aromatic and aliphatic hydrocarbons.
코팅 조성물은 옵션 1의 성분, 옵션 2의 성분, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The coating composition may include the component of option 1, the component of option 2, or a combination thereof.
옵션 1에 따르면, 코팅 조성물은 (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합되는, 입자; 및 (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물을 포함한다.According to option 1, the coating composition is (b1) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises acid functional groups and 2 a particle comprising at least one hydrazide functional group, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core; and (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) compounds that generate formaldehyde.
(b1) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자의 중합체 코어 및/또는 중합체 쉘은 1개 이상, 예컨대 2개 이상의 반응성 작용기를 포함할 수 있다. "반응성 작용기"라는 용어는 화학 반응에서 또 다른 공반응기와 적어도 하나의 공유 결합을 형성하기에 충분한 반응성을 갖는 원자, 원자단, 작용기 또는 기를 지칭한다. 중합체 쉘 및/또는 중합체 코어 상에 형성될 수 있는 적합한 반응성 작용기는 카르복실산 기, 아민 기, 에폭사이드 기, 하이드라지드 기, 하이드록실 기, 티올 기, 카르바메이트 기, 아미드 기, 우레아 기, 이소시아네이트 기(차단된 이소시아네이트 기 포함), 에틸렌계 불포화 기, 또는 이들의 조합을 포함한다. 본원에 사용된 "에틸렌계 불포화"는 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 기를 지칭한다.(b1) The polymer core and/or polymer shell of the polyurethane-acrylate core-shell particle may comprise one or more, such as two or more reactive functional groups. The term "reactive functional group" refers to an atom, atomic group, functional group or group that has sufficient reactivity to form at least one covalent bond with another co-reactive group in a chemical reaction. Suitable reactive functional groups that may be formed on the polymer shell and/or polymer core include carboxylic acid groups, amine groups, epoxide groups, hydrazide groups, hydroxyl groups, thiol groups, carbamate groups, amide groups, ureas. groups, isocyanate groups (including blocked isocyanate groups), ethylenically unsaturated groups, or combinations thereof. As used herein, “ethylenically unsaturated” refers to a group having at least one carbon-carbon double bond.
(b1) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자는 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함한다. 중합체 쉘은 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함한다. 중합체 쉘은 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된다. 본원에 사용된, "중합체 코어"는 코어-쉘 입자의 코어가 하나 이상의 중합체를 포함함을 의미하고, "중합체 쉘"은 코어-쉘 입자의 쉘이 하나 이상의 중합체를 포함함을 의미한다. 또한, 코어-쉘 입자는 다양한 형태(또는 형태) 및 크기를 가질 수 있다. 코어-쉘 입자는 일반적으로 구형, 입방체, 판상, 다면체 또는 침상(긴 또는 섬유상) 형태를 가질 수 있다. 코어-쉘 입자(b1)는 또한 30 내지 300 나노미터, 또는 40 내지 200 나노미터, 또는 50 내지 150 나노미터의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 본원에 사용된, "평균 입자 크기"는 부피 평균 입자 크기를 지칭한다. 평균 입자 크기는 Zetasize 3000HS 설명서의 지침에 따라 Zetasize 3000HS로 측정된다.(b1) The polyurethane-acrylate core-shell particle comprises a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages. The polymer shell comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups. The polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core. As used herein, "polymer core" means that the core of the core-shell particle comprises one or more polymers, and "polymer shell" means that the shell of the core-shell particle comprises one or more polymers. In addition, the core-shell particles may have a variety of shapes (or shapes) and sizes. Core-shell particles may generally have a spherical, cubic, plate-like, polyhedral or needle-like (long or fibrous) shape. The core-shell particles (b1) may also have an average particle size of from 30 to 300 nanometers, alternatively from 40 to 200 nanometers, alternatively from 50 to 150 nanometers. As used herein, “average particle size” refers to the volume average particle size. Average particle size is measured with a Zetasize 3000HS according to the guidelines in the Zetasize 3000HS manual.
(b1) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자의 중합체 아크릴 코어는 에틸렌계 불포화 단량체로부터 형성된 부가 중합체를 포함할 수 있고, 적합한 에틸렌계 불포화 기는 (메트)아크릴레이트 기, 비닐 기 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 본원에 사용된 "(메트)아크릴레이트"는 메타크릴레이트 및 아크릴레이트 둘 다를 지칭한다.(b1) the polymeric acrylic core of the polyurethane-acrylate core-shell particle may comprise an addition polymer formed from an ethylenically unsaturated monomer, suitable ethylenically unsaturated groups comprising (meth)acrylate groups, vinyl groups, or combinations thereof including, but not limited to. As used herein, “(meth)acrylate” refers to both methacrylates and acrylates.
(b1) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자의 중합체 쉘은 우레탄 결합을 포함하고, 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함한다.(b1) The polymer shell of the polyurethane-acrylate core-shell particle comprises a urethane linkage and comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups.
중합체 쉘의 적어도 일부를 형성하는 중합체의 백본 또는 주쇄는 우레탄 결합 및 선택적으로 다른 결합을 포함한다. 중합체 쉘의 적어도 일부를 형성하는 중합체의 백본 또는 주쇄는 우레아 결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합체 쉘은 우레탄 결합(-NH-C(=O)-O-) 및 선택적으로 우레아 결합(-NH-C(=O)-NH-)을 포함하는 백본을 갖는 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 중합체 쉘은 또한 에스테르 결합, 에테르 결합, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 추가 결합을 포함할 수 있다.The backbone or backbone of the polymer forming at least a portion of the polymer shell comprises urethane linkages and optionally other linkages. The backbone or backbone of the polymer forming at least a portion of the polymer shell may comprise urea linkages. For example, the polymer shell comprises a polyurethane having a backbone comprising urethane linkages (-NH-C(=O)-O-) and optionally urea linkages (-NH-C(=O)-NH-). can do. The polymer shell may also include additional linkages including, but not limited to, ester linkages, ether linkages, or combinations thereof.
코어-쉘 입자는 향상된 수분산성/안정성을 갖는 친수성 중합체 쉘 및 소수성 중합체 코어를 제공하도록 제조될 수 있다. 이와 같이, 중합체 쉘은 친수성 수분산성 기를 포함할 수 있는 반면, 중합체성 코어는 친수성 수분산성 기가 없을 수 있다. 친수성 수분산성 기는 중합체 쉘이 소수성 코어를 적어도 부분적으로 캡슐화하도록 수성 매질에서 중합체 쉘의 수분산성/안정성을 증가시킬 수 있다.Core-shell particles can be prepared to provide a hydrophilic polymer shell and a hydrophobic polymer core with improved water dispersibility/stability. As such, the polymeric shell may include hydrophilic water-dispersible groups, while the polymeric core may be free of hydrophilic water-dispersible groups. The hydrophilic water-dispersible groups may increase the water dispersibility/stability of the polymer shell in an aqueous medium such that the polymer shell at least partially encapsulates the hydrophobic core.
수분산성 기는 친수성 작용기로부터 형성될 수 있다. 중합체 쉘은 중합체 쉘을 형성하기 위해 디올을 함유하는 카르복실산 기를 사용하는 것과 같이 카르복실산 작용기를 포함한다. 카르복실산 작용기는 휘발성 아민과 같은 유기 또는 무기 염기에 의해 염(즉, 총 중화 당량의 적어도 30%)을 형성하여 염 기를 형성하도록 적어도 부분적으로 중화될 수 있다. 아민은 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 아민은 암모니아, 디메틸아민, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 모노에탄올아민 및 디메틸에탄올아민을 포함한다. 아민은 코팅의 형성 동안 적어도 부분적으로 증발하여 카르복실산 작용기를 노출시키고 카르복실산 작용기가 카르복실산 작용기와 반응성인 가교제와의 반응과 같은 추가 반응을 겪도록 할 수 있음이 이해된다. 중합체 쉘에 존재할 수 있는 다른 수분산성 기는 폴리옥시알킬렌 기를 포함한다.Water-dispersible groups may be formed from hydrophilic functional groups. The polymer shell comprises carboxylic acid functionality, such as using a carboxylic acid group containing a diol to form the polymer shell. The carboxylic acid functional group can be at least partially neutralized to form a salt (ie, at least 30% of the total neutralization equivalent) with an organic or inorganic base such as a volatile amine to form a salt group. The amine may include a primary amine, a secondary amine, a tertiary amine, or a combination thereof. Suitable amines include ammonia, dimethylamine, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine and dimethylethanolamine. It is understood that the amine may at least partially evaporate during formation of the coating to expose the carboxylic acid functionality and allow the carboxylic acid functionality to undergo further reactions, such as reaction with a crosslinking agent that is reactive with the carboxylic acid functionality. Other water-dispersible groups that may be present in the polymer shell include polyoxyalkylene groups.
중합체 쉘은 2개 이상의 하이드라지드 작용기 뿐만 아니라 적어도 하나의 펜던트 및/또는 말단 카르복실산 작용기를 갖는 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 하이드라지드 작용기는 (예를 들어, 폴리우레탄 쉘 상에) 펜던트 및/또는 (예를 들어, 폴리우레탄 쉘의 백본 상에) 말단 및/또는 (예를 들어, 폴리우레탄 쉘의) 비-말단 위치의 중합체 백본에 위치하는 것과 같은 내부일 수 있다. 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자, 예컨대 그의 쉘은 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 상에 적어도 2개의 2차 아미노기를 제공하는 내부 하이드라지드 작용기를 포함할 수 있다. 2차 아미노기는 포름알데히드와 반응성일 수 있다. 카르복실산 작용기는 휘발성 아민과 같은 유기 또는 무기 염기에 의해 염(즉, 총 중화 당량의 적어도 30%)을 형성하여 염 기를 형성하도록 적어도 부분적으로 중화될 수 있다. "펜던트 기"는 중합체 백본의 측면으로부터 분지이고 중합체 백본의 일부가 아닌 기를 지칭한다. 대조적으로, "말단기"는 중합체 백본의 말단에 있고 중합체 백본의 일부인 기를 지칭한다.The polymer shell may comprise a polyurethane having two or more hydrazide functional groups as well as at least one pendant and/or terminal carboxylic acid functional group. The hydrazide functional group is pendant (eg, on the polyurethane shell) and/or terminal (eg, on the backbone of the polyurethane shell) and/or non-terminal (eg, on the polyurethane shell) It may be internal, such as located in the polymer backbone of the site. The polyurethane-acrylate core-shell particles, such as their shells, may include internal hydrazide functional groups that provide at least two secondary amino groups on the polyurethane-acrylate core-shell particles. The secondary amino group may be reactive with formaldehyde. The carboxylic acid functional group can be at least partially neutralized to form a salt (ie, at least 30% of the total neutralization equivalent) with an organic or inorganic base such as a volatile amine to form a salt group. A “pendant group” refers to a group that branches from the side of the polymer backbone and is not part of the polymer backbone. In contrast, “end group” refers to a group that is at the end of the polymer backbone and is part of the polymer backbone.
다양한 성분을 사용하여 중합체 쉘을 형성할 수 있다. 중합체 쉘은 예를 들어 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체, 폴리아민, 및 에틸렌계 불포화 단량체로부터 형성될 수 있다. 본원에 사용된 "예비중합체"는 하나 이상의 반응기에 의해 추가 반응 또는 중합을 수행하여 더 높은 분자량 또는 가교된 상태를 형성할 수 있는 중합체 전구체를 지칭한다. 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체는 적어도 하나의 폴리이소시아네이트를 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트 작용기와 반응성인 작용기를 갖는 하나 이상의 화합물(들)과 반응시키는 것과 같이 당업계에 공지된 임의의 방법에 따라 제조될 수 있다. 반응성 작용기는 하이드록실기, 티올기, 아민기 및 카르복실산기와 같은 산기와 같은 활성 수소-함유 작용기일 수 있다. 하이드록실기는 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합을 형성할 수 있다. 1차 또는 2차 아민기는 이소시아네이트기와 반응하여 요소 결합을 형성할 수 있다. 폴리우레탄을 형성하기 위해 사용될 수 있는 적합한 화합물은 폴리올, 폴리이소시아네이트, 카르복실산을 함유하는 화합물, 예컨대 카르복실산을 함유하는 디올, 폴리아민, 하이드록실 작용성 에틸렌계 불포화 성분, 예컨대 (메트)아크릴산의 하이드록시알킬 에스테르, 및/또는 하이드록실기, 티올기, 아민기, 하이드라지드기 및 카르복실산과 같은 반응성 작용기를 갖는 기타 화합물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.A variety of components can be used to form the polymer shell. The polymer shell can be formed from, for example, an isocyanate functional polyurethane prepolymer, a polyamine, and an ethylenically unsaturated monomer. As used herein, "prepolymer" refers to a polymer precursor capable of further reaction or polymerization by one or more reactive groups to form a higher molecular weight or crosslinked state. The isocyanate functional polyurethane prepolymer can be prepared according to any method known in the art, such as reacting at least one polyisocyanate with one or more compound(s) having functional groups reactive with the isocyanate functional groups of the polyisocyanate. . The reactive functional group may be an active hydrogen-containing functional group such as an acid group such as a hydroxyl group, a thiol group, an amine group, and a carboxylic acid group. Hydroxyl groups can react with isocyanate groups to form urethane bonds. Primary or secondary amine groups can react with isocyanate groups to form urea bonds. Suitable compounds that may be used to form the polyurethane include polyols, polyisocyanates, compounds containing carboxylic acids such as diols containing carboxylic acids, polyamines, hydroxyl functional ethylenically unsaturated components such as (meth)acrylic acid hydroxyalkyl esters of, and/or other compounds having reactive functional groups such as hydroxyl groups, thiol groups, amine groups, hydrazide groups, and carboxylic acids.
적합한 폴리이소시아네이트는 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 디시클로헥실메탄 4,4'-디이소시아네이트(H12MDI), 시클로헥실 디이소시아네이트(CHDI), m-테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트(m-TMXDI), p-테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트(p-TMXDI), 에틸렌 디이소시아네이트, 1,2-디이소시아네이토프로판, 1,3-디이소시아네이토프로판, 1,6-디이소시아네이토헥산(헥사메틸렌 디이소시아네이트 또는 HDI), 1,4-부틸렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트, 1,4-메틸렌 비스-(시클로헥실 이소시아네이트), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), m-자일릴렌디이소시아네이트(MXDI) 및 p-자일릴렌디이소시아네이트, 4-클로로-1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,5-테트라히드로-나프탈렌 디이소시아네이트, 4,4'-디벤질 디이소시아네이트, 및 1,2,4-벤젠 트리이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트(XDI), 및 이들의 혼합물 또는 조합을 포함한다.Suitable polyisocyanates are isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane 4,4'-diisocyanate (H12MDI), cyclohexyl diisocyanate (CHDI), m-tetramethylxylylene diisocyanate (m-TMXDI), p -Tetramethylxylylene diisocyanate (p-TMXDI), ethylene diisocyanate, 1,2-diisocyanatopropane, 1,3-diisocyanatopropane, 1,6-diisocyanatohexane (hexamethylene diisocyanate) isocyanate or HDI), 1,4-butylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 1,4-methylene bis-(cyclohexyl isocyanate), toluene diisocyanate (TDI), m-xylylene diisocyanate (MXDI) and p- xylylene diisocyanate, 4-chloro-1,3-phenylene diisocyanate, 1,5-tetrahydro-naphthalene diisocyanate, 4,4'-dibenzyl diisocyanate, and 1,2,4-benzene triisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), and mixtures or combinations thereof.
폴리우레탄 기재 중합체를 제조하는 데 사용할 수 있는 적합한 폴리올은 저분자량(2,000 Mn 미만) 글리콜(본원에 보고된 바와 같이, 수 평균 분자량(Mn) 및 중량 평균 분자량(Mw)은 Waters 2414 시차 굴절계(RI 검출기)가 있는 Waters 2695 분리 모듈을 사용하여 수행된 ASTM D6579-11에 따른 폴리스티렌 표준을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되고; 테트라하이드로푸란(THF)이 1 ml/분의 속도로 용출액으로 사용하고 2개의 PLgel Mixed-C(300×7.5 mm) 컬럼이 실온에서 분리를 위해 사용하였으며, 중합체 샘플의 중량 및 수평균 분자량은 800 내지 900,000 Da의 선형 폴리스티렌 표준물질에 대한 겔 투과 크로마토그래피로 측정될 수 있음), 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 이들의 공중합체, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 적합한 저분자량 글리콜은 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 또는 이들의 조합, 뿐만 아니라 둘 이상의 하이드록실기 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는 다른 화합물을 포함한다. 적합한 폴리에테르 폴리올은 폴리테트라히드로푸란, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜, 또는 이들의 조합을 포함한다. 적합한 폴리에스테르 폴리올은 에테르 모이어티 및 카르복실산 또는 무수물을 포함하는 폴리올로부터 제조된 것들을 포함한다.Suitable polyols that can be used to prepare the polyurethane-based polymer are low molecular weight (less than 2,000 Mn) glycols (as reported herein, number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) were measured using a Waters 2414 Differential Refractometer (RI) Measured by gel permeation chromatography using polystyrene standards according to ASTM D6579-11 performed using a Waters 2695 separation module with detector); tetrahydrofuran (THF) as eluent at a rate of 1 ml/min and two PLgel Mixed-C (300 × 7.5 mm) columns were used for separation at room temperature, and the weight and number average molecular weight of the polymer sample were determined by gel permeation chromatography against a linear polystyrene standard of 800 to 900,000 Da. may), polyether polyols, polyester polyols, copolymers thereof, or combinations thereof. Suitable low molecular weight glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, or combinations thereof, as well as two or more hydroxyl groups. other compounds comprising actual groups or combinations of any of these. Suitable polyether polyols include polytetrahydrofuran, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, or combinations thereof. Suitable polyester polyols include those prepared from polyols comprising an ether moiety and a carboxylic acid or anhydride.
다른 적합한 폴리올은 1,6-헥산디올, 시클로헥산디메탄올, 2-에틸-1,6-헥산디올, 1,4-부탄디올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 트리메틸올 프로판, 1,2,6-헥산트리올, 글리세롤, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 추가로, 사용될 수 있는 적합한 아미노 알코올은 에탄올아민, 프로판올아민, 부탄올아민, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.Other suitable polyols include 1,6-hexanediol, cyclohexanedimethanol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, 1,4-butanediol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4- butanediol, neopentyl glycol, trimethylol propane, 1,2,6-hexanetriol, glycerol, or combinations thereof. Additionally, suitable amino alcohols that may be used include, but are not limited to, ethanolamine, propanolamine, butanolamine, or combinations thereof.
폴리올과 반응하여 폴리에스테르 폴리올을 형성할 수 있는 적합한 카르복실산은 글루타르산, 숙신산, 말론산, 옥살산, 트리멜리트산, 프탈산, 이소프탈산, 헥사히드로프탈산, 아디프산, 말레산, 이들의 무수물, 또는 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 추가로, 적합한 산 함유 디올은 디메틸올프로피온산(DMPA)이라고도 하는 2,2-비스(하이드록시메틸)프로피온산, 디메틸올 부탄산(DMBA)이라고도 하는 2,2-비스(하이드록시메틸)부티르산, 디페놀산 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 말레산 (및/또는 그의 무수물)은 적어도 하나의 폴리올과 반응하여 폴리에스테르 폴리올 세그먼트를 형성할 수 있으며, 이로써 생성된 폴리우레탄계 중합체 쉘은 내부 말레에이트 작용기를 그 위에 포함하여 말레에이트 작용기가 비-말단 위치에 있는 폴리우레탄 쉘의 백본 위에 위치하도록 한다.Suitable carboxylic acids capable of reacting with polyols to form polyester polyols are glutaric acid, succinic acid, malonic acid, oxalic acid, trimellitic acid, phthalic acid, isophthalic acid, hexahydrophthalic acid, adipic acid, maleic acid, and anhydrides thereof. , or mixtures thereof. Further suitable acid containing diols are 2,2-bis(hydroxymethyl)propionic acid, also called dimethylolpropionic acid (DMPA), 2,2-bis(hydroxymethyl)butyric acid, also called dimethylol butanoic acid (DMBA), di phenolic acids or combinations thereof. Maleic acid (and/or anhydride thereof) can be reacted with at least one polyol to form a polyester polyol segment, whereby the resulting polyurethane-based polymer shell includes internal maleate functionality thereon so that the maleate functionality is non- It is placed over the backbone of the polyurethane shell in the distal position.
(메트)아크릴산의 적합한 하이드록시알킬 에스테르는 하이드록시메틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 또는 이들의 조합을 포함한다.Suitable hydroxyalkyl esters of (meth)acrylic acid are hydroxymethyl (meth)acrylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, hydroxybutyl (meth)acrylate, or their include combinations.
폴리우레탄 예비중합체를 형성하는 성분은 단계적으로 반응할 수 있거나, 동시에 반응할 수 있다. 폴리우레탄 예비중합체는 폴리이소시아네이트(예를 들어, 디이소시아네이트 또는 트리이소시아네이트), 폴리올, 카르복실기-함유 디올, 및 하이드록실기-함유 에틸렌계 불포화 단량체를 반응시켜 형성될 수 있다. 폴리우레탄 예비중합체는 폴리이소시아네이트(예를 들어, 디이소시아네이트 또는 트리이소시아네이트), 폴리올, 하이드라지드 작용성 단량체 및/또는 아민, 카르복실기-함유 디올, 및 하이드록실기-함유 에틸렌계 불포화 단량체를 반응시켜 형성될 수 있다.The components forming the polyurethane prepolymer may be reacted in stages or may be reacted simultaneously. The polyurethane prepolymer can be formed by reacting a polyisocyanate (eg, a diisocyanate or triisocyanate), a polyol, a carboxyl group-containing diol, and a hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer. Polyurethane prepolymers are prepared by reacting polyisocyanates (e.g., diisocyanates or triisocyanates), polyols, hydrazide functional monomers and/or amines, carboxyl group-containing diols, and hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomers. can be formed.
수분산성 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체를 형성한 후, 폴리우레탄 예비중합체는 폴리하이드라지드 화합물과 반응되어, 수분산성 폴리하이드라지드 작용성 폴리우레탄을 형성한다. 폴리하이드라지드 화합물은 또한 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체를 사슬 연장 및/또는 말단 캡핑하고, 그 위에 하이드라지드 작용기를 도입할 수 있다. 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체와 반응될 수 있는 폴리하이드라지드 화합물의 비제한적인 예는 분자당 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 갖는 물질 또는 화합물을 포함한다. 하이드라지드 성분은 비-중합체성 폴리하이드라지드, 중합체성 폴리하이드라지드, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 적합한 비중합체성 폴리하이드라지드의 비제한적인 예는 말레산 디하이드라지드, 푸마르산 디하이드라지드, 이타콘산 디하이드라지드, 프탈산 디하이드라지드, 이소프탈산 디하이드라지드, 테레프탈산 디하이드라지드, 트리멜리트산 트리하이드라지드, 옥살산 디하이드라지드, 아디프산 디하이드라지드, 세바신산 디하이드라지드, 및 이들의 조합을 포함한다.After forming the water dispersible isocyanate functional polyurethane prepolymer, the polyurethane prepolymer is reacted with a polyhydrazide compound to form a water dispersible polyhydrazide functional polyurethane. The polyhydrazide compound may also chain extend and/or end cap the isocyanate functional polyurethane prepolymer and introduce hydrazide functional groups thereon. Non-limiting examples of polyhydrazide compounds that can be reacted with isocyanate functional polyurethane prepolymers include substances or compounds having two or more hydrazide functional groups per molecule. The hydrazide component may be selected from a non-polymeric polyhydrazide, a polymeric polyhydrazide, or a combination thereof. Non-limiting examples of suitable non-polymeric polyhydrazides include maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, itaconic acid dihydrazide, phthalic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, terephthalic acid dihydrazide. drazide, trimellitic acid trihydrazide, oxalic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, and combinations thereof.
중합체성 폴리하이드라지드는 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하는 다양한 유형의 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합체성 폴리하이드라지드는 2개 이상의 하이드라지드 기를 갖는 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 폴리하이드라지드 작용성 폴리우레탄은 먼저 수분산성 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체를 형성함으로써 제조될 수 있다. 이러한 수분산성 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체는 폴리올, 이소시아네이트, 카르복실산을 함유하는 디올과 같은 카르복실산을 함유하는 화합물 및 선택적으로 폴리아민을 반응시켜 제조될 수 있다. 이들 화합물의 비제한적인 예는 이전에 기재된 임의의 것을 포함한다.Polymeric polyhydrazides can include various types of polymers comprising two or more hydrazide functional groups. For example, the polymeric polyhydrazide may comprise a polyurethane having two or more hydrazide groups. Polyhydrazide functional polyurethanes can be prepared by first forming a water dispersible isocyanate functional polyurethane prepolymer. Such water-dispersible isocyanate-functional polyurethane prepolymers can be prepared by reacting polyols, isocyanates, compounds containing carboxylic acids, such as diols containing carboxylic acids, and optionally polyamines. Non-limiting examples of these compounds include any previously described.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 폴리하이드라지드 작용성 코어-쉘 입자는 예를 들어 이소시아네이트 및 에틸렌계 불포화 기를 갖는 폴리우레탄 예비중합체를 폴리하이드라지드 화합물과 반응시켜 하이드라지드 및 에틸렌계 불포화 기를 갖는 폴리우레탄을 형성함으로써 제조될 수 있다. 하이드라지드 및 에틸렌계 불포화 기를 갖는 폴리우레탄은 이어서 에틸렌계 불포화 단량체 및/또는 중합체의 존재 하에 중합되어 코어-쉘 입자를 형성한다. 생성된 코어-쉘 입자는 하이드라지드 작용기 및 우레탄 결합을 갖는 폴리우레탄 쉘의 적어도 일부에 공유 결합된 중합된 에틸렌계 불포화 단량체 및/또는 중합체(즉, 아크릴 중합체, 비닐 중합체 또는 이들의 조합을 포함하는 코어)로부터 제조된 중합체 코어를 포함할 것이다. 중합체 쉘은 또한 앞서 기재된 바와 같이 카르복실산 작용기 및 선택적으로 우레아 결합을 포함한다.Polyhydrazide functional core-shell particles that can be used in accordance with the present invention can be prepared, for example, by reacting a polyurethane prepolymer having isocyanate and ethylenically unsaturated groups with a polyhydrazide compound having hydrazide and ethylenically unsaturated groups. It can be prepared by forming polyurethane. The polyurethane having hydrazide and ethylenically unsaturated groups is then polymerized in the presence of ethylenically unsaturated monomers and/or polymers to form core-shell particles. The resulting core-shell particles comprise polymerized ethylenically unsaturated monomers and/or polymers (i.e., acrylic polymers, vinyl polymers, or combinations thereof) covalently bonded to at least a portion of the polyurethane shell having hydrazide functional groups and urethane linkages. a polymer core made from a core). The polymer shell also comprises carboxylic acid functional groups and optionally urea linkages as previously described.
폴리하이드라지드 작용성 코어-쉘 입자가 제조될 때, 생성된 혼합물은 과량의 잔류 미반응 하이드라지드 단량체(예를 들어, 아디프산 디하이드라지드)를 포함할 수 있다. 과량의 하이드라지드를 사용하면 적어도 하나의 말단 하이드라지드 작용기를 포함하는 폴리우레탄 쉘이 생성될 수 있다. 또한, 일부 잔류 미반응 하이드라지드 단량체가 혼합물에 남아 있을 수 있으며, 이는 포름알데히드와의 경화 반응에 참여할 수 있다.When polyhydrazide functional core-shell particles are prepared, the resulting mixture may include excess residual unreacted hydrazide monomer (eg, adipic acid dihydrazide). Using an excess of hydrazide may result in a polyurethane shell comprising at least one terminal hydrazide functional group. Also, some residual unreacted hydrazide monomer may remain in the mixture, which may participate in the curing reaction with formaldehyde.
폴리우레탄 예비중합체는 또한 촉매, 중합 억제제, 또는 이들의 조합의 존재 하에 제조될 수 있다. 적합한 촉매는 트리에틸아민, N-에틸 모르폴린, 트리에틸디아민 등, 뿐만 아니라 디부틸 주석 디라우레이트, 디옥틸 주석 디라우레이트 등과 같은 주석 유형 촉매를 포함한다. 폴리우레탄 형성 동안 에틸렌계 불포화 화합물의 중합을 방지하기 위해 사용될 수 있는 중합 억제제에는 히드로퀴논, 히드로퀴논 모노메틸 에테르, p-벤조퀴논 등이 포함된다.The polyurethane prepolymer can also be prepared in the presence of a catalyst, polymerization inhibitor, or a combination thereof. Suitable catalysts include triethylamine, N-ethyl morpholine, triethyldiamine and the like, as well as tin type catalysts such as dibutyl tin dilaurate, dioctyl tin dilaurate and the like. Polymerization inhibitors that can be used to prevent polymerization of ethylenically unsaturated compounds during polyurethane formation include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-benzoquinone, and the like.
중합체 쉘은 또한 선택적으로 폴리아민(폴리하이드라지드가 폴리아민의 한 부류이기 때문에) 및 그의 제조 동안 폴리우레탄 예비중합체에 혼입되지 않은 에틸렌계 불포화 단량체를 함유하는 비-하이드라지드로 제조될 수 있다. 폴리아민 또는 폴리하이드라지드를 함유하는 비하이드라지드는 아민 또는 하이드라지드의 에틸렌계 불포화 단량체와의 반응 생성물로서 형성될 수 있다. 이소시아네이트 작용성 폴리우레탄 예비중합체는 상기 기재된 바와 같이 제조된 다음, 폴리하이드라지드 화합물 및 선택적으로 사슬 연장제로서 폴리아민을 함유하는 비-하이드라지드와 반응될 수 있다. 본원에 사용된 "사슬 연장제"는 이소시아네이트에 대해 반응성인 2개 이상의 작용기를 갖는 저분자량(Mn 2000 미만) 화합물을 지칭한다.The polymer shell may also optionally be made of a non-hydrazide containing polyamines (since polyhydrazides are a class of polyamines) and ethylenically unsaturated monomers not incorporated into the polyurethane prepolymer during its manufacture. A polyamine or non-hydrazide containing polyhydrazide may be formed as the reaction product of an amine or hydrazide with an ethylenically unsaturated monomer. An isocyanate functional polyurethane prepolymer can be prepared as described above and then reacted with a non-hydrazide containing a polyhydrazide compound and optionally a polyamine as a chain extender. As used herein, "chain extender" refers to a low molecular weight (Mn less than 2000) compound having two or more functional groups reactive towards isocyanates.
폴리우레탄 기재 중합체를 제조하는 데 사용될 수 있는 적합한 비-하이드라지드 함유 폴리아민은 지방족 및 방향족 화합물을 포함하며, 이는 1차 및 2차 아민 기, 예컨대 비제한적으로 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1,2-프로판디아민, 2-메틸-1,5-펜타-메틸렌디아민, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 이소포론디아민, 디아미노시클로헥산, 크실릴렌디아민, 1,12-디아미노-4,9-디옥사도데칸, 또는 이들의 조합과 같은 디아민을 포함한다. 적합한 폴리아민은 또한 JEFFAMINE D-230 및 JEFFAMINE D-400과 같은 상품명 JEFFAMINE으로 Huntsman Corporation(The Woodlands, TX)에 의해 시판된다.Suitable non-hydrazide containing polyamines that can be used to prepare the polyurethane based polymer include aliphatic and aromatic compounds, which include primary and secondary amine groups such as, but not limited to, ethylenediamine, hexamethylenediamine, 1, 2-propanediamine, 2-methyl-1,5-penta-methylenediamine, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine, isophoronediamine, diaminocyclohexane, xylylenediamine, 1,12 diamines such as -diamino-4,9-dioxadodecane, or combinations thereof. Suitable polyamines are also marketed by Huntsman Corporation (The Woodlands, TX) under the trade name JEFFAMINE, such as JEFFAMINE D-230 and JEFFAMINE D-400.
적합한 비-하이드라지드 함유 폴리아민 작용성 화합물은 디아민과 같은 폴리아민 작용성 화합물의 마이클 부가 반응 생성물을 포함한다. 비-하이드라지드 함유 폴리아민 작용성 화합물은 적어도 2개의 1차 아미노기(즉, 구조식 -NH2로 표시되는 작용기)를 포함할 수 있다. 생성된 마이클 부가 반응 생성물은 적어도 2개의 2차 아미노기(즉, R이 유기기인 구조식 -NRH로 표시되는 작용기)를 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 2차 아미노기가 폴리우레탄 예비중합체의 이소시아네이트 작용기와 반응하여 요소 결합을 형성하고 폴리우레탄을 사슬 연장한다는 것이 이해된다.Suitable non-hydrazide containing polyamine functional compounds include Michael addition reaction products of polyamine functional compounds such as diamines. The non-hydrazide containing polyamine functional compound may comprise at least two primary amino groups (ie, functional groups represented by the structural formula —NH 2 ). The resulting Michael addition reaction product may comprise a compound having at least two secondary amino groups (ie, a functional group represented by the structural formula -NRH wherein R is an organic group). It is understood that secondary amino groups react with the isocyanate functional groups of the polyurethane prepolymer to form urea bonds and chain extend the polyurethane.
폴리우레탄 예비중합체 및 폴리하이드라지드 및 선택적인 비-하이드라지드 함유 폴리아민 사슬 연장제를 반응시킨 후, 사슬 연장된 폴리우레탄 및 추가의 에틸렌계 불포화 단량체가 중합 공정에 적용되어 코어-쉘 입자를 형성할 수 있다. 추가의 에틸렌계 불포화 단량체는 폴리우레탄을 형성한 후에 첨가될 수 있다. 대안적으로, 추가의 에틸렌계 불포화 단량체는 폴리우레탄 예비중합체의 제조 동안 희석제로서 사용될 수 있고 폴리우레탄의 형성 후에 첨가되지 않을 수 있다. 에틸렌계 불포화 단량체는 폴리우레탄 예비중합체의 제조 동안 희석제로서 사용될 수 있고 또한 폴리우레탄의 형성 후에 첨가될 수 있음이 이해된다.After reacting the polyurethane prepolymer and polyhydrazide and optional non-hydrazide containing polyamine chain extender, the chain extended polyurethane and additional ethylenically unsaturated monomers are subjected to a polymerization process to form core-shell particles. can be formed Additional ethylenically unsaturated monomers may be added after forming the polyurethane. Alternatively, additional ethylenically unsaturated monomers may be used as diluents during the preparation of the polyurethane prepolymer and may not be added after formation of the polyurethane. It is understood that the ethylenically unsaturated monomers may be used as diluents during the preparation of the polyurethane prepolymer and may also be added after formation of the polyurethane.
추가의 에틸렌계 불포화 단량체는 다중에틸렌계 불포화 단량체, 모노에틸렌계 불포화 단량체, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. "모노에틸렌계 불포화 단량체"는 에틸렌계 불포화기를 하나만 포함하는 단량체를 지칭하고, "다중에틸렌계 불포화 단량체"는 2개 이상의 에틸렌계 불포화기를 포함하는 단량체를 지칭한다.The additional ethylenically unsaturated monomers may include polyethylenically unsaturated monomers, monoethylenically unsaturated monomers, or combinations thereof. "Monoethylenically unsaturated monomer" refers to a monomer comprising only one ethylenically unsaturated group, and "polyethylenically unsaturated monomer" refers to a monomer comprising two or more ethylenically unsaturated groups.
적합한 에틸렌계 불포화 단량체는 (메트)아크릴산의 알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 하이드록시알킬 에스테르, 산 기 함유 불포화 단량체, 비닐 방향족 단량체, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.Suitable ethylenically unsaturated monomers include, but are not limited to, alkyl esters of (meth)acrylic acid, hydroxyalkyl esters of (meth)acrylic acid, acid group containing unsaturated monomers, vinyl aromatic monomers, or combinations thereof.
(메트)아크릴산의 적합한 알킬 에스테르는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 이소부틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 이소노닐 (메트)아크릴레이트, 이소데실 (메트)아크릴레이트, 비닐 (메트)아크릴레이트, 아세토아세톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 아세토아세톡시프로필 (메트)아크릴레이트, 또는 이들의 조합을 포함한다. 다른 적합한 알킬 에스테르는 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트와 같은 2당량의 (메트)아크릴산의 축합으로부터 형성된 디(메트)아크릴레이트 알킬 디에스테르를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 부탄 디올 및 헥산 디올과 같은 C2-24 디올로부터 형성된 디(메트)아크릴레이트 알킬 디에스테르가 또한 사용될 수 있다.Suitable alkyl esters of (meth)acrylic acid are methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate ) acrylate, octyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate, acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, acetoacetoxypropyl (meth)acrylate, or a combination thereof. Other suitable alkyl esters include, but are not limited to, di(meth)acrylate alkyl diesters formed from the condensation of two equivalents of (meth)acrylic acid, such as ethylene glycol di(meth)acrylate. Di(meth)acrylate alkyl diesters formed from C 2 -24 diols such as butane diol and hexane diol may also be used.
(메트)아크릴산의 적합한 하이드록시알킬 에스테르 및 이전에 기재된 임의의 것을 포함한다. 적합한 산기 함유 불포화 단량체는 (메트)아크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아스파르트산, 말산, 메르캅토숙신산, 또는 이들의 조합을 포함한다.suitable hydroxyalkyl esters of (meth)acrylic acid and any previously described. Suitable acid group containing unsaturated monomers include (meth)acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, aspartic acid, malic acid, mercaptosuccinic acid, or combinations thereof.
적합한 비닐 방향족 단량체는 스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 에틸스티렌, 이소프로필스티렌, 부틸스티렌, 비닐 나프탈렌, 비닐 톨루엔, 디비닐 벤젠과 같은 디비닐 방향족 단량체, 또는 이들의 조합을 포함한다.Suitable vinyl aromatic monomers include divinyl aromatic monomers such as styrene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butylstyrene, vinyl naphthalene, vinyl toluene, divinyl benzene, or combinations thereof.
앞서 언급한 바와 같이, 에틸렌계 불포화 단량체는 에틸렌계 불포화 기를 또한 함유할 수 있는 폴리우레탄의 존재 하에 중합되어 코어-쉘 입자를 형성할 수 있다. 중합은 당업계에 공지된 유화제, 보호 콜로이드, 자유 라디칼 개시제 및 사슬 이동제와 같은 통상적인 첨가제 뿐만 아니라 당업계에 인정된 기술을 사용하여 수행될 수 있다.As mentioned above, the ethylenically unsaturated monomers can be polymerized in the presence of a polyurethane, which may also contain ethylenically unsaturated groups, to form core-shell particles. Polymerization can be carried out using art recognized techniques as well as conventional additives such as emulsifiers, protective colloids, free radical initiators and chain transfer agents known in the art.
중합체 쉘은 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된다. 예를 들어, 중합체 쉘은 중합체 쉘을 형성하는 데 사용되는 단량체 및/또는 예비중합체 상의 적어도 하나의 작용기를 중합체 코어를 형성하는 데 사용되는 단량체 및/또는 예비중합체의 적어도 하나의 작용기와 반응시킴으로써 중합체 코어에 공유 결합될 수 있다. 작용기는 중합체 쉘을 형성하는 데 사용되는 단량체 및/또는 예비중합체의 적어도 하나의 작용기가 중합체 코어를 형성하는 데 사용되는 단량체 및/또는 예비중합체의 적어도 하나의 작용기와 반응된다. 예를 들어, 중합체 쉘 및 중합체 코어를 형성하는데 사용되는 단량체 및/또는 예비중합체는 둘 다 화학 결합을 형성하기 위해 서로 반응하는 적어도 하나의 에틸렌계 불포화 기를 포함할 수 있다.The polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core. For example, the polymer shell may be formed by reacting at least one functional group on the monomer and/or prepolymer used to form the polymer shell with at least one functional group on the monomer and/or prepolymer used to form the polymer core. It may be covalently bound to the core. The functional group is reacted with at least one functional group of the monomer and/or prepolymer used to form the polymer shell and at least one functional group of the monomer and/or prepolymer used to form the polymer core. For example, the monomers and/or prepolymers used to form the polymer shell and polymer core may both include at least one ethylenically unsaturated group that reacts with each other to form chemical bonds.
코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 10 내지 90중량%, 예컨대 20 내지 80중량%, 30 내지 70중량%, 40 내지 60중량%, 또는 50 내지 60중량%의 (b1) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자를 포함할 수 있다.The coating composition comprises 10 to 90% by weight, such as 20 to 80% by weight, 30 to 70% by weight, 40 to 60% by weight, or 50 to 60% by weight, based on the total resin solids of the coating composition, of (b1) polyurethane- acrylate core-shell particles.
옵션 1에 따르면, 코팅 조성물은 전술한 (b1) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 외에, (c1): 포름알데히드, 폴리포름알데히드, 포름알데히드를 생성하는 화합물, 또는 이들의 조합을 포함한다. 성분 (c1)은 (b1) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자의 중합체 쉘 상의 하이드라지드 작용기와 코팅 조성물에서 제자리 반응성일 수 있다.According to option 1, the coating composition comprises, in addition to the aforementioned (b1) polyurethane-acrylate core-shell particles, (c1): formaldehyde, polyformaldehyde, formaldehyde-generating compound, or a combination thereof. Component (c1) may be reactive in situ in the coating composition with the hydrazide functionality on the polymer shell of the (b1) polyurethane-acrylate core-shell particle.
포름알데히드를 발생시키는 화합물은 멜라민 포름알데히드 수지를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 "멜라민 포름알데히드 수지"는 포름알데히드로부터 유도된 다중 하이드록실기로 종결된 적어도 하나의 멜라민 고리를 갖는 수지를 지칭한다. 멜라민 포름알데히드 수지는 열 및/또는 촉매의 존재 하에 포름알데히드를 생성할 수 있다. 멜라민 포름알데히드 수지는 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 0.1 내지 3중량%의 양으로 포름알데히드를 함유 및/또는 생성할 수 있다. 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 0 내지 50중량%, 예컨대 5 내지 50중량% 또는 10 내지 30중량%의 멜라민 포름알데히드 수지를 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 최대 50중량%, 예컨대 최대 40중량% 또는 최대 30중량%의 멜라민 포름알데히드 수지를 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 적어도 5중량%, 예컨대 적어도 10중량%의 멜라민 포름알데히드 수지를 포함할 수 있다.Compounds that generate formaldehyde may include melamine formaldehyde resins. As used herein, “melamine formaldehyde resin” refers to a resin having at least one melamine ring terminated with multiple hydroxyl groups derived from formaldehyde. Melamine formaldehyde resins can produce formaldehyde in the presence of heat and/or catalysts. The melamine formaldehyde resin may contain and/or produce formaldehyde in an amount of 0.1 to 3% by weight based on the total resin solids of the coating composition. The coating composition may comprise 0 to 50% by weight, such as 5 to 50% or 10 to 30% by weight of the melamine formaldehyde resin, based on the total resin solids of the coating composition. The coating composition may comprise up to 50 wt%, such as up to 40 wt% or up to 30 wt% melamine formaldehyde resin, based on the total resin solids of the coating composition. The coating composition may comprise at least 5% by weight, such as at least 10% by weight of melamine formaldehyde resin, based on the total resin solids of the coating composition.
코팅 조성물 중 (c1)에서 존재 및/또는 생성된 포름알데히드의 총량은 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 0.1 내지 3중량%의 범위일 수 있다.The total amount of formaldehyde present and/or produced in (c1) in the coating composition may range from 0.1 to 3% by weight based on the total resin solids of the coating composition.
옵션 2에 따르면, 코팅 조성물은 (b2) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체성 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자를 포함하며, 여기서 중합체 쉘은 산 작용기 및 2개 이상의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 포함하며, 여기서 중합체 쉘은 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된다.According to option 2, the coating composition comprises (b2) polyurethane-acrylate core-shell particles comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymer shell comprising urethane linkages, wherein the polymer shell comprises an acid functional groups and at least two N-methylolated hydrazide functional groups, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core.
(b2) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자는 (b1) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자(이의 하이드라지드 작용기)가 (코팅 조성물에 포함되기 전에) 포름알데히드 및/또는 폴리포름알데히드 및/또는 포름알데히드를 생성하여 (b2) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자에서 2개 이상의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 형성하는 화합물로부터의 포름알데히드와 사전-반응되는 것을 제외하고는, (b1) (상기 기재된 바와 같은) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자와 유사한 방식으로 제조되고 유사한 특성을 가질 수 있다. (b1) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자는 포름알데히드와 혼합되고 일정 기간 동안 숙성되어, 코팅 조성물에 포함되기 전에 (b2) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자에서 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 형성할 수 있다. 혼합물은 24시간과 같은 임의의 적합한 기간 동안 숙성될 수 있다. 혼합물은 40℃와 같은 (실온(20C°-27℃)에 비해) 상승된 온도에서 숙성될 수 있다.(b2) polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) polyurethane-acrylate core-shell particles (with their hydrazide functional groups) containing formaldehyde and/or polyformaldehyde (prior to their inclusion in the coating composition) and /or pre-reacted with formaldehyde from a compound to produce formaldehyde (b2) to form at least two N-methylolated hydrazide functional groups in the polyurethane-acrylate core-shell particles, (b1) prepared in a similar manner to polyurethane-acrylate core-shell particles (as described above) and may have similar properties. (b1) the polyurethane-acrylate core-shell particles are mixed with formaldehyde and aged for a period of time, before being included in the coating composition (b2) N-methylolated hydra in the polyurethane-acrylate core-shell particles Zide functional groups can be formed. The mixture may be aged for any suitable period of time, such as 24 hours. The mixture may be aged at an elevated temperature (relative to room temperature (20C°-27°C)), such as 40°C.
포름알데히드 및/또는 폴리포름알데히드 및/또는 포름알데히드를 생성하는 화합물로부터의 포름알데히드는 (예를 들어, 화학량론적 과량의 하이드라지드에 의해) 모든 하이드라지드 기가 그와 반응하지 않는 양으로 첨가될 수 있다. 포름알데히드 및/또는 폴리포름알데히드, 및/또는 포름알데히드를 생성하는 화합물로부터의 포름알데히드는 (예를 들어, 화학량론적 과량의 포름알데히드를 포함함으로써) 실질적으로 모든(95% 초과) 또는 모든 하이드라지드 기가 이와 반응하는 양으로 첨가될 수 있다. 포름알데히드 대 하이드라지드의 화학량론적 비는 1:1일 수 있거나, 2:1 내지 1:2, 예컨대 1.5:1 내지 1:1.5의 범위일 수 있다.Formaldehyde and/or polyformaldehyde and/or formaldehyde from a formaldehyde-producing compound is added (eg, by a stoichiometric excess of hydrazide) in such an amount that all hydrazide groups do not react therewith. can be Formaldehyde and/or polyformaldehyde, and/or formaldehyde from compounds that produce formaldehyde (eg, by including a stoichiometric excess of formaldehyde) are substantially all (greater than 95%) or all hydra Zide groups may be added in an amount reactive thereto. The stoichiometric ratio of formaldehyde to hydrazide may be 1:1, or may range from 2:1 to 1:2, such as from 1.5:1 to 1:1.5.
코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 10 내지 90중량%, 예컨대 20 내지 80중량%, 30 내지 70중량%, 40 내지 60중량%, 또는 50 내지 60중량%의 (b2) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자를 포함할 수 있다.The coating composition comprises 10 to 90% by weight, such as 20 to 80% by weight, 30 to 70% by weight, 40 to 60% by weight, or 50 to 60% by weight, based on the total resin solids of the coating composition, of (b2) polyurethane- acrylate core-shell particles.
코팅 조성물은 (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합되어 있는 입자, (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물, 및 (b2) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자를 포함하도록 옵션 1 및 옵션 2에 따라 제조될 수 있다.The coating composition is (b1) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two hydrazides. Particles comprising functional groups, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core, (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that generates formaldehyde, and (b2) a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymer can be prepared according to option 1 and option 2 such that the shell comprises a particle comprising an acid functional group and at least two N-methylolated hydrazide functional groups, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core. .
폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)는 폴리우레탄 중합체, 아크릴 중합체, 폴리에스테르 중합체, 또는 이들의 일부 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자(b1) 및/또는 (b2)는 중합체 폴리우레탄 쉘을 갖는 중합체 아크릴 코어를 포함할 수 있다.The polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) may comprise a polyurethane polymer, an acrylic polymer, a polyester polymer, or some combination thereof. For example, the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) may comprise a polymeric acrylic core with a polymeric polyurethane shell.
폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)는 지방족 및/또는 방향족 고리를 포함할 수 있다.The polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) may comprise aliphatic and/or aromatic rings.
폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)는 폴리우레탄 중합체, 아크릴 중합체, 폴리에스테르 중합체, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)는 폴리우레탄 쉘 및 아크릴 코어를 포함할 수 있다. 쉘 및/또는 코어는 폴리우레탄 중합체를 포함할 수 있다. 쉘 및/또는 코어는 아크릴 중합체를 포함할 수 있다. 쉘 및/또는 코어는 폴리에스테르 중합체를 포함할 수 있다.The polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) may comprise a polyurethane polymer, an acrylic polymer, a polyester polymer, or a combination thereof. For example, the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) may comprise a polyurethane shell and an acrylic core. The shell and/or core may comprise a polyurethane polymer. The shell and/or core may comprise an acrylic polymer. The shell and/or core may comprise a polyester polymer.
코팅 조성물은 폴리에스테르 중합체를 추가로 포함할 수 있다. 폴리에스테르 중합체는 폴리테트라히드로푸란 및 카르복실산 또는 그의 무수물을 포함하는 성분으로부터 수득될 수 있다. 폴리에스테르 중합체는 하이드록실 작용기를 포함할 수 있다.The coating composition may further comprise a polyester polymer. The polyester polymer can be obtained from a component comprising polytetrahydrofuran and a carboxylic acid or anhydride thereof. The polyester polymer may include hydroxyl functionality.
폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용되는 카르복실산 또는 무수물은 다양한 유형의 폴리카르복실산 또는 그의 무수물, 예컨대 디카르복실산 또는 그의 무수물, 또는 3개 이상의 카르복실산 기를 갖는 폴리카르복실산 또는 그의 무수물로부터 선택될 수 있다. 카르복실산 또는 그의 무수물은 또한 방향족 고리 또는 지방족 구조를 갖는 화합물로부터 선택될 수 있다. 본원에 사용된 "방향족 기"는 (비편재화로 인해) 가상의 국부 구조보다 훨씬 더 큰 안정성을 갖는 고리형으로 접합된 탄화수소를 지칭한다. 또한, 용어 "지방족"은 포화 탄소 결합을 함유하는 비방향족 직쇄, 분지형 또는 환형 탄화수소 구조를 지칭한다.The carboxylic acids or anhydrides used to form the polyester polymers include various types of polycarboxylic acids or anhydrides thereof, such as dicarboxylic acids or anhydrides thereof, or polycarboxylic acids or anhydrides thereof having three or more carboxylic acid groups. can be selected from The carboxylic acid or anhydride thereof may also be selected from compounds having an aromatic ring or an aliphatic structure. As used herein, "aromatic group" refers to a cyclically fused hydrocarbon having a stability that is much greater than the hypothetical local structure (due to delocalization). The term “aliphatic” also refers to a non-aromatic straight-chain, branched or cyclic hydrocarbon structure containing saturated carbon bonds.
폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용되는 카르복실산의 비제한적인 예는 이전에 열거된 것들 중 임의의 것을 포함한다. 지시된 바와 같이, 이전에 기재된 임의의 카르복실산의 무수물과 같은 무수물이 사용될 수 있다. 카르복실산 또는 무수물은 트리멜리트산 및/또는 무수물을 포함할 수 있다. 이러한 무수물의 비제한적인 예는 트리멜리트산 무수물, 프탈산 무수물, 말레산 무수물, 숙신산 무수물, 말론산 무수물, 옥살산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물, 아디프산 무수물, 및 이들의 조합을 포함한다.Non-limiting examples of carboxylic acids used to form the polyester polymer include any of those previously listed. As indicated, anhydrides such as the anhydrides of any of the carboxylic acids previously described may be used. The carboxylic acid or anhydride may include trimellitic acid and/or anhydride. Non-limiting examples of such anhydrides include trimellitic anhydride, phthalic anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, malonic anhydride, oxalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, adipic anhydride, and combinations thereof.
나타낸 바와 같이, 카르복실산 또는 그의 무수물은 방향족 고리 또는 지방족 구조를 갖는 화합물로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 카르복실산 또는 그의 무수물은 카르복실산 또는 무수물 작용기가 방향족 고리(들)에 직접 결합되어 방향족 고리(들)와 부착된 카르복실산 또는 무수물 작용기(비제한적인 예는 트리멜리트산 무수물임) 사이에 간섭 원자가 없는 방향족 화합물로부터 선택될 수 있다.As indicated, the carboxylic acid or anhydride thereof may be selected from compounds having an aromatic ring or an aliphatic structure. For example, a carboxylic acid or anhydride thereof may include a carboxylic acid or anhydride functional group attached to the aromatic ring(s) by directly bonding the carboxylic acid or anhydride functional group to the aromatic ring(s), including but not limited to trimellitic acid. anhydrides), which have no interfering atoms between them.
폴리에스테르 중합체는 또한 전술한 폴리테트라히드로푸란 및 카르복실산 또는 그의 무수물 이외에 다른 성분으로 제조될 수 있다. 폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용될 수 있는 추가 성분의 비제한적인 예는 폴리테트라히드로푸란 외에 폴리올, 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 추가 화합물 또는 그의 무수물, 에틸렌계 불포화 화합물, 폴리이소시아네이트, 및 그의 조합을 포함한다.The polyester polymer may also be prepared from components other than the aforementioned polytetrahydrofuran and carboxylic acid or anhydride thereof. Non-limiting examples of additional components that may be used to form the polyester polymer include polyols other than polytetrahydrofuran, additional compounds containing one or more carboxylic acid groups or anhydrides thereof, ethylenically unsaturated compounds, polyisocyanates, and combinations thereof. include
폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용되는 폴리올의 비제한적인 예는 글리콜, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 이들의 공중합체, 및 이들의 조합을 포함한다. 글리콜의 비제한적인 예는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 및 이들의 조합, 뿐만 아니라 2개 이상의 하이드록실기 및 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는 기타 화합물을 포함한다. 폴리테트라히드로푸란 외에 적합한 폴리에테르 폴리올의 비제한적인 예는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜, 및 이들의 조합을 포함한다.Non-limiting examples of polyols used to form the polyester polymer include glycols, polyether polyols, polyester polyols, copolymers thereof, and combinations thereof. Non-limiting examples of glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, and combinations thereof, as well as two other compounds comprising the above hydroxyl groups and combinations of any of these. Non-limiting examples of suitable polyether polyols other than polytetrahydrofuran include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, and combinations thereof.
폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용되는 다른 적합한 폴리올은 이전에 열거된 것들 중 임의의 것을 포함한다. 폴리올은 디올 및/또는 3개 이상의 하이드록실 기를 갖는 화합물로부터 선택될 수 있음이 이해된다.Other suitable polyols used to form the polyester polymer include any of those previously listed. It is understood that the polyol may be selected from diols and/or compounds having three or more hydroxyl groups.
하나 이상의 카르복실산 기 또는 무수물을 함유하는 추가 화합물은 추가 화합물이 제1 카르복실산 또는 무수물과 상이하다면 이전에 기재된 임의의 카르복실산 및 무수물을 포함하는 폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분은 트리멜리트산 무수물 및 말레산 무수물 둘 다를 포함할 수 있다.Additional compounds containing one or more carboxylic acid groups or anhydrides may be used to form the polyester polymer comprising any of the carboxylic acids and anhydrides previously described provided that the additional compound is different from the first carboxylic acid or anhydride. For example, the component forming the polyester polymer may include both trimellitic anhydride and maleic anhydride.
폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용되는 산기를 함유하는 것을 포함하는 에틸렌계 불포화 단량체의 비제한적인 예는 이전에 열거된 것들 중 임의의 것을 포함한다. 폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용되는 비닐 방향족 단량체의 비제한적인 예는 이전에 열거된 것들 중 임의의 것을 포함한다. 폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용되는 적합한 폴리이소시아네이트의 비제한적인 예는 이전에 열거된 것들 중 임의의 것을 포함한다.Non-limiting examples of ethylenically unsaturated monomers, including those containing acid groups, used to form polyester polymers include any of those previously listed. Non-limiting examples of vinyl aromatic monomers used to form the polyester polymer include any of those previously listed. Non-limiting examples of suitable polyisocyanates used to form the polyester polymer include any of those previously listed.
전술한 임의의 추가 성분을 사용하여 폴리에스테르 중합체 및 이와 함께 형성된 최종 코팅의 특성을 개질 또는 조정할 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 폴리에스테르 중합체는 80℃ 이하의 온도와 같은 더 낮은 베이킹 온도에서 더 빠른 경화를 제공할 수 있는 추가 폴리올과 같은 추가 성분으로 형성될 수 있다.It is understood that any of the additional components described above may be used to modify or adjust the properties of the polyester polymer and the final coating formed therewith. For example, the polyester polymer may be formed with additional components such as additional polyols that may provide faster cure at lower bake temperatures, such as temperatures up to 80°C.
폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용된 폴리테트라히드로푸란은 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 20중량% 초과, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 30중량% 초과, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 40중량% 초과를 포함할 수 있다. 폴리테트라히드로푸란은 또한 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 최대 50중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 최대 60중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 최대 70중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 최대 80중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 최대 90중량%를 포함할 수 있다. 폴리테트라히드로푸란은 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 20중량% 내지 90중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 40중량% 내지 80중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의50중량% 내지 70중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 30중량% 내지 40중량%와 같은 범위내의 양을 추가로 포함할 수 있다.The polytetrahydrofuran used to form the polyester polymer is greater than 20% by weight of the component forming the polyester polymer, or greater than 30% by weight of the component forming the polyester polymer, or 40% by weight of the component forming the polyester polymer. more than % by weight. Polytetrahydrofuran may also contain up to 50% by weight of the component forming the polyester polymer, or up to 60% by weight of the component forming the polyester polymer, or up to 70% by weight of the component forming the polyester polymer, or polyester up to 80% by weight of the component forming the polymer, or up to 90% by weight of the component forming the polyester polymer. Polytetrahydrofuran is 20% to 90% by weight of the component forming the polyester polymer, or 40% to 80% by weight of the component forming the polyester polymer, or 50% by weight of the component forming the polyester polymer to 70% by weight, or 30% to 40% by weight of the component forming the polyester polymer.
폴리에스테르 중합체를 형성하는데 사용된 카르복실산 또는 무수물은 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 5중량% 초과, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 8중량% 초과를 포함할 수 있다. 카르복실산 또는 무수물은 또한 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 최대 20중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 최대 15중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 최대 12중량%를 포함할 수 있다. 카르복실산 또는 무수물은 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 5중량% 내지 20중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 8중량% 내지 15중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 8중량% 내지 12중량%, 또는 폴리에스테르 중합체를 형성하는 성분의 7중량% 내지 10중량%와 같은 범위 내의 양을 추가로 포함할 수 있다.The carboxylic acid or anhydride used to form the polyester polymer may comprise greater than 5% by weight of the component forming the polyester polymer, or greater than 8% by weight of the component forming the polyester polymer. The carboxylic acid or anhydride may also comprise up to 20% by weight of the component forming the polyester polymer, or up to 15% by weight of the component forming the polyester polymer, or up to 12% by weight of the component forming the polyester polymer. can The carboxylic acid or anhydride comprises 5% to 20% by weight of the component forming the polyester polymer, or 8% to 15% by weight of the component forming the polyester polymer, or 8% by weight of the component forming the polyester polymer % to 12% by weight, or 7% to 10% by weight of the component forming the polyester polymer.
전술한 추가 성분 중 하나 이상이 폴리에스테르 중합체를 형성하는 데 사용되는 성분의 나머지 양을 구성할 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 폴리에스테르 중합체는 폴리테트라히드로푸란, 카르복실산 또는 무수물, 폴리테트라히드로푸란과 상이한 폴리올, 및 제1 카르복실산 또는 무수물과 상이한 또 다른 카르복실산 또는 무수물로 제조될 수 있다.It is understood that one or more of the additional components described above may make up the remaining amount of the components used to form the polyester polymer. For example, the polyester polymer can be made with polytetrahydrofuran, a carboxylic acid or anhydride, a polyol different from polytetrahydrofuran, and another carboxylic acid or anhydride different from the first carboxylic acid or anhydride.
앞서 기재된 성분으로부터 제조된 생성된 폴리에스테르 중합체는 에테르 결합 및/또는 카르복실산 작용기를 포함할 수 있다. 폴리에스테르 중합체는 또한 우레탄 결합 뿐만 아니라 하이드록실 작용기와 같은 추가 작용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 중합체는 에테르 결합, 에스테르 결합, 카르복실산 작용기 및 하이드록실 작용기를 포함할 수 있다. 폴리에스테르 중합체는 또한 이전에 기재된 추가 작용기를 포함하지만 이에 제한되지 않는 추가 연결 및 작용기를 포함할 수 있다.The resulting polyester polymers prepared from the components described above may contain ether linkages and/or carboxylic acid functional groups. The polyester polymer may also contain additional functional groups such as hydroxyl functional groups as well as urethane linkages. For example, the polyester polymer may include ether linkages, ester linkages, carboxylic acid functional groups and hydroxyl functional groups. The polyester polymer may also include additional linkages and functional groups including, but not limited to, additional functional groups previously described.
폴리에스테르 중합체는 폴리에스테르 중합체의 총 수지 고형분을 기준으로 적어도 15, 적어도 20, 적어도 30, 적어도 35, 또는 적어도 40의 산가를 가질 수 있다. 폴리에스테르 중합체는 폴리에스테르 중합체의 총 수지 고형분을 기준으로 최대 60, 최대 55, 최대 50, 최대 45, 최대 40, 최대 35, 또는 최대 30의 산가를 가질 수 있다. 폴리에스테르 중합체는 폴리에스테르 중합체의 총 수지 고형분을 기준으로 15 내지 60, 예컨대 20 내지 30, 20 내지 50, 20 내지 60, 30 내지 50, 30 내지 60, 35 내지 60, 35 내지 50, 40 내지 50, 또는 40 내지 60 범위의 산가를 가질 수 있다. 산가는 실시예에 기재된 바와 같이 측정하였다.The polyester polymer may have an acid number of at least 15, at least 20, at least 30, at least 35, or at least 40 based on the total resin solids of the polyester polymer. The polyester polymer may have an acid number of at most 60, at most 55, at most 50, at most 45, at most 40, at most 35, or at most 30, based on the total resin solids of the polyester polymer. The polyester polymer is 15 to 60, such as 20 to 30, 20 to 50, 20 to 60, 30 to 50, 30 to 60, 35 to 60, 35 to 50, 40 to 50, based on the total resin solids of the polyester polymer. , or may have an acid value in the range of 40 to 60. The acid number was determined as described in the Examples.
폴리에스테르 중합체의 산 작용가는 5 미만, 또는 4 미만, 또는 3.5 미만, 또는 3 미만, 또는 2.5 미만, 또는 2 미만의 pKa를 가질 수 있다. 폴리에스테르 중합체의 산 작용가는 예를 들어 1.5 내지 4.5와 같은 pKa 범위 내에 있을 수 있다. pKa 값은 산성 해리 상수의 음(10진수)의 로그이며 Lange의 Handbook of Chemistry, 15판, 섹션 8.2.1에 설명된 적정 방법에 따라 결정된다.The acid functionality of the polyester polymer may have a pKa of less than 5, or less than 4, or less than 3.5, or less than 3, or less than 2.5, or less than 2. The acid functionality of the polyester polymer may be in the pKa range, for example from 1.5 to 4.5. The pKa value is the negative (decimal) logarithm of the acid dissociation constant and is determined according to the titration method described in Lange's Handbook of Chemistry, 15th ed., section 8.2.1.
폴리에스테르 중합체에서 발견되는 카르복실산 작용기는 제1 카르복실산 또는 무수물에 의해서만 제공될 수 있다. 대안적으로, 추가의 카르복실산 작용성 화합물 및/또는 무수물을 사용하여 중합체를 형성하는 경우, 중합체에서 발견되는 카르복실산 작용기는 제1 카르복실산 또는 무수물 및 추가의 카르복실산 작용성 화합물 및/또는 무수물에 의해 제공된다.The carboxylic acid functionality found in the polyester polymer may only be provided by the first carboxylic acid or anhydride. Alternatively, when additional carboxylic acid functional compounds and/or anhydrides are used to form the polymer, the carboxylic acid functional groups found in the polymer are the first carboxylic acid or anhydride and the additional carboxylic acid functional compound. and/or anhydrides.
폴리에스테르 중합체는 또한 건조된 폴리에스테르 중합체를 과량의 아세트산 무수물과 반응시키고 수산화칼륨으로 적정하여 측정된 바와 같이 1500 내지 5000, 또는 2000 내지 3000의 하이드록실 당량을 포함할 수 있다.The polyester polymer may also comprise a hydroxyl equivalent weight of from 1500 to 5000, or from 2000 to 3000 as determined by reacting the dried polyester polymer with an excess of acetic anhydride and titrating with potassium hydroxide.
코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 5 내지 50중량%, 예컨대 5 내지 40중량%, 5 내지 30중량%, 5 내지 20중량%, 10 내지 40중량%, 10 내지 30중량%, 또는 10 내지 20중량%의 폴리에스테르 중합체를 포함할 수 있다.The coating composition comprises 5 to 50% by weight, such as 5 to 40% by weight, 5 to 30% by weight, 5 to 20% by weight, 10 to 40% by weight, 10 to 30% by weight, or 10 to 20% by weight of the polyester polymer.
코팅 조성물은 (b1), (b2), 및/또는 (c1)과 반응성인 중합체를 추가로 포함할 수 있다. 중합체는 N-(하이드록시메틸)아크릴아미드, N-(이소부톡시메틸)아크릴아미드, 또는 이들의 조합을 포함하는 성분으로부터 얻어질 수 있다.The coating composition may further comprise a polymer reactive with (b1), (b2), and/or (c1). The polymer may be obtained from a component comprising N-(hydroxymethyl)acrylamide, N-(isobutoxymethyl)acrylamide, or combinations thereof.
또한, 코팅 조성물은 추가의 필름-형성 수지와 같은 임의의 추가 수지를 포함하지만 이에 제한되지 않는 추가 재료를 포함할 수 있다.In addition, the coating composition may include additional materials including, but not limited to, any additional resins such as additional film-forming resins.
추가 수지는 당업계에 공지된 다양한 열가소성 및/또는 열경화성 필름-형성 수지 중 임의의 것을 포함할 수 있다. "열경화성"이라는 용어는 경화 또는 가교 시 비가역적으로 "경화"되는 수지를 지칭하며, 여기서 수지의 중합체 사슬은 공유 결합에 의해 함께 연결된다. 일단 경화 또는 가교결합된 열경화성 수지는 열을 가해도 용해되지 않으며, 용매에 불용성이다. 언급된 바와 같이, 필름-형성 수지는 또한 열가소성 필름-형성 수지를 포함할 수 있다. "열가소성"이라는 용어는 중합체 사슬이 공유 결합에 의해 함께 연결되지 않아 가열 시 액체 흐름을 겪을 수 있고 특정 용매에 용해될 수 있는 수지를 지칭한다.The additional resin may include any of a variety of thermoplastic and/or thermoset film-forming resins known in the art. The term "thermoset" refers to a resin that irreversibly "curs" upon curing or crosslinking, wherein the polymer chains of the resin are linked together by covalent bonds. Once cured or crosslinked, thermosetting resins do not dissolve when heat is applied and are insoluble in solvents. As mentioned, the film-forming resin may also include a thermoplastic film-forming resin. The term "thermoplastic" refers to a resin in which the polymer chains are not linked together by covalent bonds so that they can undergo liquid flow upon heating and are soluble in certain solvents.
적합한 추가 수지는 전술한 것 이외의 폴리우레탄, 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에스테르 폴리올), 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리실록산, 플루오로중합체, 폴리설파이드, 폴리티오에테르, 폴리우레아, (메트)아크릴 수지(예를 들어, 아크릴 분산액), 에폭시 수지, 비닐 수지, 이들의 공중합체, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 추가 수지는 전술한 것과 상이한 코어-쉘 입자를 포함할 수 있다. 추가 수지는 비-코어-쉘 입자 수지를 포함할 수 있다. 추가 수지는 코팅 조성물에 안료를 도입하기 위해 사용되는 분쇄 수지를 포함할 수 있다.Suitable additional resins are polyurethanes, polyesters (eg polyester polyols), polyamides, polyethers, polysiloxanes, fluoropolymers, polysulfides, polythioethers, polyureas, (meth)acrylics other than those described above. resins (eg, acrylic dispersions), epoxy resins, vinyl resins, copolymers thereof, or mixtures thereof. The additional resin may comprise core-shell particles different from those described above. The additional resin may include a non-core-shell particle resin. Additional resins may include grinding resins used to incorporate pigments into the coating composition.
추가 수지는 카르복실산 기, 아민 기, 에폭사이드 기, 하이드록실 기, 티올 기, 카르바메이트 기, 아미드 기, 우레아 기, 이소시아네이트 기(차단된 이소시아네이트 기 포함), (메트)아크릴레이트 기, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 반응성 작용기 중 임의의 것을 가질 수 있다. 열경화성 코팅 조성물은 전형적으로 코팅 조성물에 사용되는 수지의 작용성과 반응하도록 당업계에 공지된 임의의 가교제로부터 선택될 수 있는 가교제를 포함한다. 대안적으로, 그들 자신과 반응성인 작용기를 갖는 열경화성 필름-형성 수지가 사용될 수 있고; 이러한 방식으로 이러한 열경화성 수지는 자체 가교결합된다.Additional resins include carboxylic acid groups, amine groups, epoxide groups, hydroxyl groups, thiol groups, carbamate groups, amide groups, urea groups, isocyanate groups (including blocked isocyanate groups), (meth)acrylate groups, and combinations thereof. Thermosetting coating compositions typically include a crosslinking agent that can be selected from any crosslinking agent known in the art to react with the functionality of the resin used in the coating composition. Alternatively, thermosetting film-forming resins having functional groups reactive with themselves may be used; In this way, these thermosetting resins are self-crosslinked.
코팅 조성물은 선택적인 추가 수지를 포함할 수 있다. 임의의 추가 수지가 코팅 조성물에 포함될 때, 코팅 조성물은 총 수지 고형분을 기준으로 5 내지 40중량%, 예컨대 5 내지 30중량%, 5 내지 20중량%, 10 내지 40중량%, 10 내지 30중량%, 20 내지 30중량%, 또는 15 내지 30중량%의 추가 수지를 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 총 수지 고형분을 기준으로 최대 40중량%, 예컨대 최대 30중량%, 최대 20중량%, 또는 최대 10중량%의 추가 수지를 포함할 수 있다.The coating composition may include optional additional resins. When any additional resin is included in the coating composition, the coating composition comprises 5 to 40% by weight based on total resin solids, such as 5 to 30% by weight, 5 to 20% by weight, 10 to 40% by weight, 10 to 30% by weight based on total resin solids. , 20 to 30% by weight, or 15 to 30% by weight of additional resin. The coating composition may include up to 40% by weight, such as up to 30%, up to 20%, or up to 10% by weight of additional resin, based on total resin solids.
코팅 조성물은 산 촉매를 포함할 수 있다. 산 촉매는 인산 또는 포스폰산 또는 설폰산 촉매와 같은 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자(b1) 및/또는 (b2)로부터 별도의 성분일 수 있다. 비제한적인 예는 페닐 포스폰산, 2-에틸헥실산 포스페이트, 도데실 벤젠 설폰산, 파라-톨루엔 설폰산, 또는 이들의 조합을 포함한다. 별도의 산 촉매 성분은 산 촉매를 포함하는 아크릴 중합체 또는 산 촉매를 포함하는 에폭시 수지(예를 들어, 인산화 아크릴 또는 인산화 에폭시 수지)와 같은, 산 촉매를 포함하는 (폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)와 상이한) 별도의 중합체를 포함할 수 있다. 산 촉매는 카르복실산과 같은 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)는 포스폰산 및/또는 설폰산 아크릴레이트 코어를 포함할 수 있다.The coating composition may include an acid catalyst. The acid catalyst may be a separate component from the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2), such as phosphoric or phosphonic or sulfonic acid catalysts. Non-limiting examples include phenyl phosphonic acid, 2-ethylhexylic acid phosphate, dodecyl benzene sulfonic acid, para-toluene sulfonic acid, or combinations thereof. A separate acid catalyst component comprises an acid catalyst (polyurethane-acrylate core-shell), such as an acrylic polymer comprising an acid catalyst or an epoxy resin comprising an acid catalyst (eg phosphorylated acrylic or phosphorylated epoxy resin). separate polymers (different from particles (b1) and/or (b2)). The acid catalyst may be bound to the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2), such as carboxylic acids. For example, the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) may comprise a phosphonic acid and/or sulfonic acid acrylate core.
산 촉매는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2) 상에 형성된 카르복실산 작용기를 포함할 수 있다. 카르복실산 작용기는 디메틸올프로피온산(DMPA)과 같은, pKa가 5.5 미만인 카르복실산 또는 그의 무수물로부터 수득될 수 있다. 카르복실산 작용기는 트리멜리트산 무수물과 같은, pKa가 3 미만인 카르복실산 또는 그의 무수물로부터 수득될 수 있다.The acid catalyst may comprise carboxylic acid functional groups formed on the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2). The carboxylic acid functionality may be obtained from a carboxylic acid having a pKa of less than 5.5 or anhydrides thereof, such as dimethylolpropionic acid (DMPA). The carboxylic acid functionality may be obtained from a carboxylic acid having a pKa of less than 3 or anhydrides thereof, such as trimellitic anhydride.
코팅 조성물에는 미반응 폴리이소시아네이트가 실질적으로 없을 수 있다(총 수지 고형분을 기준으로 5중량% 미만). 코팅 조성물은 미반응 폴리이소시아네이트가 본질적으로 없을 수 있다(총 고형분을 기준으로 1중량% 미만). 코팅 조성물에는 미반응 폴리이소시아네이트가 없을 수 있다(총 고형분을 기준으로 0중량%). 본원에 사용된 "미반응 이소시아네이트"는 주위 온도에서 적어도 하나의 -N=C=O 기를 갖는 분자를 지칭한다.The coating composition may be substantially free of unreacted polyisocyanate (less than 5% by weight based on total resin solids). The coating composition may be essentially free of unreacted polyisocyanate (less than 1% by weight based on total solids). The coating composition may be free of unreacted polyisocyanate (0% by weight based on total solids). As used herein, "unreacted isocyanate" refers to a molecule having at least one -N=C=O group at ambient temperature.
코팅 조성물은 케토 및/또는 알도 작용기를 함유하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자(b1) 및/또는 (b2) 또는 케토 및/또는 알도 작용기를 함유하는 기타 추가의 라텍스 수지가 실질적으로 없을 수 있다(총 수지 고형분을 기준으로 5중량% 미만). 코팅 조성물은 케토 및/또는 알도 작용기를 함유하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자(b1) 및/또는 (b2) 또는 케토 및/또는 알도 작용기를 함유하는 기타 추가의 라텍스 수지가 본질적으로 없을 수 있다(총 고형분을 기준으로 1중량% 미만). 코팅 조성물은 케토 및/또는 알도 작용기를 함유하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자(b1) 및/또는 (b2) 또는 케토 및/또는 알도 작용기를 함유하는 기타 추가의 라텍스 수지가 없을 수 있다(총 고형분을 기준으로 0중량%).The coating composition may be substantially free of polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) containing keto and/or aldo functionality or other additional latex resins containing keto and/or aldo functionality. (less than 5% by weight based on total resin solids). The coating composition may be essentially free of polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) containing keto and/or aldo functionality or other additional latex resins containing keto and/or aldo functionality. (less than 1% by weight based on total solids). The coating composition may be free of polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) containing keto and/or aldo functionality or other additional latex resins containing keto and/or aldo functionality ( 0% by weight based on total solids).
코팅 조성물은 접착 촉진제를 포함할 수 있다. 접착 촉진제는 실란 화합물을 포함할 수 있다. 접착 촉진제는 코팅 조성물이 도포되는 기재 및 코팅 조성물의 수지와 반응하여 기재에 대한 경화된 코팅의 접착력을 향상시킬 수 있다.The coating composition may include an adhesion promoter. The adhesion promoter may include a silane compound. The adhesion promoter can react with the substrate to which the coating composition is applied and the resin of the coating composition to improve adhesion of the cured coating to the substrate.
코팅 조성물은 (i) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2); (ii) 화합물 (c1); 및/또는 (iii) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자(b1)와 화합물(c1)로부터 얻어지는 반응 생성물에 작용기와 반응성인 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 가교제는 차단된 이소시아네이트, 카르보디이미드, 아미노플라스트, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 아미노플라스트 가교제는 멜라민을 포함할 수 있다. 아미노플라스트 가교제는 아민 및/또는 아미드와 알데히드의 축합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 멜라민과 포름알데히드의 축합물은 적합한 아미노플라스트의 예이다. 아미노플라스트 가교제는 (c1)(iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물(예를 들어, 멜라민 포름알데히드 수지)과 별개일 수 있다. 가교제는 (b1) 및/또는 (b2), 및 (c1)과 별개일 수 있다.The coating composition comprises (i) polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2); (ii) compound (c1); and/or (iii) a crosslinking agent reactive with a functional group in the reaction product obtained from the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and the compound (c1). The crosslinking agent may include blocked isocyanates, carbodiimides, aminoplasts, or combinations thereof. The aminoplast crosslinker may comprise melamine. The aminoplast crosslinking agent may comprise a condensate of an amine and/or an amide with an aldehyde. For example, condensates of melamine and formaldehyde are examples of suitable aminoplasts. The aminoplast crosslinking agent may be distinct from (c1)(iii) formaldehyde-generating compounds (eg, melamine formaldehyde resins). The crosslinking agent may be separate from (b1) and/or (b2), and (c1).
코팅 조성물은 1성분(1K) 경화 조성물일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "1K 경화 조성물"은 모든 코팅 성분이 제조 후, 저장 동안 등의 동일한 용기에서 유지되고, 주위 조건에서 1개월 이상, 예컨대 3개월 이상, 6개월 이상, 9개월 이상, 또는 12개월 이상 안정하게 유지될 수 있는 조성물을 지칭한다. 1K 경화 조성물은 기재에 도포되고 가열, 강제 공기 등과 같은 임의의 통상적인 수단에 의해 경화될 수 있다.The coating composition may be a one-component (1K) curable composition. As used herein, a "1K curable composition" means that all coating components are maintained in the same container after manufacture, during storage, etc., and at ambient conditions for at least 1 month, such as at least 3 months, at least 6 months, at least 9 months, or a composition that can remain stable for at least 12 months. The 1K curable composition may be applied to a substrate and cured by any conventional means such as heating, forced air, and the like.
코팅 조성물은 또한 안료와 같은 추가 물질을 포함할 수 있다. 안료는 불용성이지만 사용 조건 하에서 습윤성인 미분된 고체 분말을 포함할 수 있다. 안료는 유기 또는 무기일 수 있으며 응집되거나 응집되지 않을 수 있다. 안료는 아크릴 그라인드 비히클과 같은 그라인드 비히클의 사용에 의해 코팅에 혼입될 수 있으며, 그 사용은 당업자에게 친숙할 것이다. 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)는 안료에 대한 그라인드 비히클로서 기능할 수 있다.The coating composition may also include additional substances such as pigments. The pigment may comprise a finely divided solid powder that is insoluble but wettable under the conditions of use. Pigments may be organic or inorganic and may or may not be agglomerated. Pigments may be incorporated into the coating by use of a grind vehicle, such as an acrylic grind vehicle, the use of which will be familiar to those skilled in the art. The core-shell particles (b1) and/or (b2) may serve as a grind vehicle for the pigment.
적합한 안료 및/또는 안료 조성물은 카르바졸 디옥사진 미정제 안료, 아조, 모노아조, 디아조, 나프톨 AS, 염 유형(플레이크), 벤즈이미다졸론, 이소인돌리논, 이소인돌린 및 폴리사이클릭 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 페릴렌, 페리논, 디케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 디옥사진, 트리아릴카르보늄, 퀴노프탈론 안료, 디케토 피롤로 피롤 레드("DPPBO 레드"), 이산화티탄, 카본 블랙, 또는 이의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.Suitable pigments and/or pigment compositions are carbazole dioxazine crude pigments, azo, monoazo, diazo, naphthol AS, salt types (flakes), benzimidazolones, isoindolinones, isoindolines and polycyclics. Phthalocyanine, quinacridone, perylene, perinone, diketopyrrolopyrrole, thioindigo, anthraquinone, indanthrone, anthrapyrimidine, flavanthrone, pyranthrone, ananthrone, dioxazine, triarylcarbonium, quinof Talon pigments, diketo pyrrolo pyrrole red (“DPPBO red”), titanium dioxide, carbon black, or mixtures thereof.
코팅 조성물과 함께 사용되는 안료는 또한 특수 효과 안료를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 "특수 효과 안료"는 가시광선과 상호작용하여 연속적인 불변 색상 이외의 또는 추가로 외관 효과를 제공하는 안료를 지칭한다. 적합한 특수 효과 안료에는 반사율, 진주광택, 금속성 광택, 질감, 인광, 형광, 광변색, 감광, 열변색, 고니오크로미즘 및/또는 색상 변화, 예컨대 투명 코팅 운모 및/또는 또는 합성 운모, 코팅된 실리카, 코팅된 알루미나, 알루미늄 플레이크, 투명 액정 안료, 액정 코팅, 또는 이들의 조합을 포함한다.Pigments used with the coating composition may also include special effect pigments. As used herein, "special effect pigment" refers to a pigment that interacts with visible light to provide an appearance effect other than or in addition to a continuous, invariant color. Suitable special effect pigments include reflectance, pearlescence, metallic luster, texture, phosphorescence, fluorescence, photochromism, photosensitivity, thermochromism, goniochromism and/or color change, such as clear coated mica and/or synthetic mica, coated silica, coated alumina, aluminum flakes, transparent liquid crystal pigments, liquid crystal coatings, or combinations thereof.
일부 예에서, 코팅 조성물은 안료가 실질적으로 없는 클리어코트일 수 있다. 안료가 실질적으로 없다는 것은 코팅 조성물이 고체를 기준으로 3중량% 미만, 예컨대 2중량% 미만, 1중량% 미만, 또는 0중량%의 안료를 포함함을 의미할 수 있다.In some examples, the coating composition may be a clearcoat that is substantially free of pigments. Substantially free of pigment may mean that the coating composition comprises less than 3% by weight, on a solids basis, such as less than 2%, less than 1%, or 0% by weight of pigment.
코팅 조성물과 함께 사용될 수 있는 다른 적합한 물질은 가소제, 내마모성 입자, 항산화제, 힌더드 아민 광 안정제, UV 광 흡수제 및 안정제, 계면활성제, 유동 및 표면 조절제, 요변제, 촉매, 반응 억제제 및 기타 통상적인 보조제를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.Other suitable materials that may be used with the coating composition include plasticizers, abrasion resistant particles, antioxidants, hindered amine light stabilizers, UV light absorbers and stabilizers, surfactants, flow and surface modifiers, thixotropic agents, catalysts, reaction inhibitors and other conventional including but not limited to adjuvants.
코팅 조성물은 100℃ 이하의 온도에서 경화될 수 있어, 코팅 조성물이 기재에 도포되어 두께가 5 내지 100 마이크론인 층을 형성하고 100℃에서 30분 동안 소성될 때, 층은 실시예에 기재된 내용제성 시험에 따라 측정시 적어도 35, 예컨대 적어도 50, 적어도 70, 적어도 90, 또는 적어도 100 MEK 이중 마찰을 달성한다. 코팅 조성물은 80℃ 이하의 온도에서 경화가능하여, 코팅 조성물이 기재에 도포되어 두께가 5 내지 100 마이크론인 층을 형성하고 80℃에서 30분 동안 소성될 때, 층은 실시예에 기재된 내용제성 시험에 따라 측정시 적어도 35, 예컨대 적어도 50, 적어도 70, 적어도 90, 또는 적어도 100 MEK 이중 마찰을 달성한다.The coating composition can be cured at a temperature of 100° C. or less, such that when the coating composition is applied to a substrate to form a layer with a thickness of 5 to 100 microns and baked at 100° C. for 30 minutes, the layer has the solvent resistance described in the Examples. Achieve at least 35, such as at least 50, at least 70, at least 90, or at least 100 MEK double friction as measured according to the test. The coating composition is curable at a temperature of up to 80° C., so that when the coating composition is applied to a substrate to form a layer with a thickness of 5 to 100 microns and baked at 80° C. for 30 minutes, the layer is subjected to the solvent resistance test described in the Examples. achieve at least 35, such as at least 50, at least 70, at least 90, or at least 100 MEK double friction as measured in accordance with
코팅 조성물은 기재에 도포되고 경화되어, 그 위에 코팅을 형성할 수 있다. 코팅은 기재의 적어도 일부 위에 형성된 연속 필름일 수 있다.The coating composition can be applied to a substrate and cured to form a coating thereon. The coating may be a continuous film formed over at least a portion of the substrate.
코팅 조성물이 도포될 수 있는 기재는 광범위한 기재를 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 코팅 조성물은 차량 기재, 산업용 기재, 항공우주 기재 등에 도포될 수 있다.Substrates to which the coating composition may be applied include a wide variety of substrates. For example, the coating composition of the present invention may be applied to vehicle substrates, industrial substrates, aerospace substrates, and the like.
비히클 기재는 비히클의 구성요소를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 "비히클"이라는 용어는 가장 넓은 의미로 사용되며, 모든 종류의 항공기, 우주선, 선박 및 지상 비히클을 포함한다. 예를 들어, 비히클은 항공우주 기재(예를 들어, 항공기(예를 들어, 개인 비행기 및 소형, 중형 또는 대형 상업용 승객, 화물 및 군용 비행기), 헬리콥터(예를 들어, 개인, 상업용 및 군용 헬리콥터), 항공우주 비히클(예를 들어, 로켓 및 기타 우주선) 등)과 같은 항공기와 같은 항공우주 비히클의 구성요소)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 비히클은 또한 예를 들어 동물 트레일러(예를 들어, 말 트레일러), 전지형 차량(ATV), 자동차, 트럭, 버스, 밴, 중장비 장비, 트랙터, 골프 카트, 오토바이, 자전거, 설상차, 기차, 철도 차량 등을 포함한다. 비히클은 또한 예를 들어 선박, 보트, 호버크래프트 등과 같은 선박을 포함할 수 있다. 비히클 기재는 자동차 후드, 도어, 트렁크, 루프 등과 같은 비히클 본체의 구성요소; 예컨대 항공기 또는 우주선 날개, 동체 등; 예컨대 선박 선체 등을 포함할 수 있다.A vehicle substrate may include components of a vehicle. The term "vehicle" is used herein in its broadest sense and includes all kinds of aircraft, spacecraft, ships, and ground vehicles. For example, vehicles may include aerospace equipment (eg, aircraft (eg, personal, commercial and military helicopters) , components of aerospace vehicles such as aircraft, such as aerospace vehicles (eg, rockets and other spacecraft). Vehicles also include, for example, animal trailers (eg horse trailers), all-terrain vehicles (ATVs), automobiles, trucks, buses, vans, heavy equipment, tractors, golf carts, motorcycles, bicycles, snowmobiles, trains, rolling stock. etc. Vehicles may also include vessels such as, for example, ships, boats, hovercraft, and the like. The vehicle substrate may be a component of the vehicle body, such as an automobile hood, door, trunk, roof, etc.; such as aircraft or spacecraft wings, fuselages, and the like; For example, it may include a ship hull and the like.
코팅 조성물은 도구, 중장비, 가구, 예컨대 사무용 가구(예를 들어, 사무용 의자, 책상, 서류 캐비닛 등), 가전제품, 예컨대 냉장고, 오븐 및 레인지, 식기 세척기, 전자레인지, 세탁기, 건조기, 소형 가전제품(예를 들어, 커피 메이커, 슬로우 쿠커, 압력솥, 믹서기 등), 금속 하드웨어, 창틀에 사용되는 압출 알루미늄과 같은 압출 금속, 기타 실내 및 실외 금속 건축 자재 등을 포함할 수 있는 산업용 기재 상에 도포될 수 있다.The coating composition can be used in tools, heavy equipment, furniture such as office furniture (eg, office chairs, desks, filing cabinets, etc.), household appliances such as refrigerators, ovens and ranges, dishwashers, microwaves, washing machines, dryers, small appliances. (e.g., coffee makers, slow cookers, pressure cookers, blenders, etc.), metal hardware, extruded metal such as extruded aluminum used in window frames, other indoor and outdoor metallic building materials, etc. can
코팅 조성물은 저장 탱크, 풍차, 원자력 발전소 부품, 포장 기재, 목재 바닥 및 가구, 의류, 하우징 및 회로 기판을 포함하는 전자 제품, 유리 및 투명 필름, 골프 공을 포함한 스포츠 장비, 경기장, 건물, 다리 등 위에 도포될 수 있다.The coating composition is suitable for storage tanks, windmills, nuclear power plant parts, packaging substrates, wooden floors and furniture, clothing, electronics including housings and circuit boards, glass and transparent films, sports equipment including golf balls, stadiums, buildings, bridges, etc. can be applied over it.
기재는 금속성 또는 비금속성일 수 있다. 금속 기질에는 주석, 강철(특히 전기아연도금강판, 냉간압연강판, 용융아연도금강판 포함), 알루미늄, 알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금으로 코팅된 강철, 및 알루미늄 도금 강철이 포함되지만, 이에 제한되지는 않는다. 비금속 기질에는 중합체 재료, 플라스틱 및/또는 복합 재료, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드, 셀룰로오스, 폴리스티렌, 폴리아크릴, 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH), 폴리락트산, 기타 "친환경" 중합체 기질, 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET), 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 아크릴로부타디엔 스티렌(PC/ABS), 목재, 베니어판, 목재 합성물, 파티클 보드, 중밀도 섬유판, 시멘트, 석재, 유리, 종이, 판지, 직물, 합성 및 천연 가죽 등이 포함된다. 기재는 금속, 플라스틱 및/또는 복합 재료, 및/또는 섬유질 재료를 포함할 수 있다. 섬유질 재료는 나일론 및/또는 연속 스트랜드 또는 절단 탄소 섬유를 갖는 열가소성 폴리올레핀 재료를 포함할 수 있다. 기재는 시각적 및/또는 색상 효과, 보호 전처리제 또는 기타 코팅층 등을 부여하는 것과 같은 일부 방식으로 이미 처리된 것일 수 있다.The substrate may be metallic or non-metallic. Metal substrates include tin, steel (including especially electrogalvanized steel, cold rolled steel, hot-dip galvanized steel), aluminum, aluminum alloys, zinc-aluminum alloys, steel coated with zinc-aluminum alloys, and aluminized steels, but , but not limited thereto. Non-metallic substrates include polymeric materials, plastics and/or composite materials, polyesters, polyolefins, polyamides, celluloses, polystyrenes, polyacrylics, poly(ethylene naphthalate), polypropylene, polyethylene, nylon, ethylene vinyl alcohol (EVOH), poly Lactic acid, other "green" polymer substrates, poly(ethylene terephthalate) (PET), polycarbonate, polycarbonate acrylobutadiene styrene (PC/ABS), wood, veneer, wood composites, particle board, medium density fiberboard, cement, These include stone, glass, paper, cardboard, textiles, synthetic and natural leather, and the like. The substrate may comprise a metal, plastic and/or composite material, and/or a fibrous material. The fibrous material may include nylon and/or a thermoplastic polyolefin material having continuous strands or chopped carbon fibers. The substrate may have already been treated in some way, such as to impart a visual and/or color effect, a protective pretreatment or other coating layer, or the like.
본 발명의 코팅 조성물은 금속 기재에 도포될 때 특히 유리할 수 있다. 본 발명의 코팅은 자동차, 트럭 및 트랙터와 같은 자동차 제조에 사용되는 금속 기재에 도포될 때 특히 유리할 수 있다.The coating compositions of the present invention may be particularly advantageous when applied to metallic substrates. The coatings of the present invention may be particularly advantageous when applied to metal substrates used in the manufacture of automobiles such as automobiles, trucks and tractors.
코팅 조성물은 다중 구성요소를 갖는 기재에 도포될 수 있으며, 여기서 코팅 조성물은 다중 구성요소에 동시에 도포되고 동시에 경화되어 임의의 구성요소를 변형, 왜곡 또는 열화시키지 않고 다중 구성요소 위에 코팅을 형성한다. 구성요소는 더 큰 전체 기재의 일부일 수 있다. 구성요소는 별도로 형성될 수 있고 후속적으로 함께 배열되어 기재를 형성할 수 있다. 구성요소는 기재를 형성하기 위해 일체로 형성될 수 있다.The coating composition may be applied to a substrate having multiple components, wherein the coating composition is applied to the multiple components simultaneously and cured simultaneously to form a coating over the multiple components without deforming, distorting, or degrading any of the components. A component may be part of a larger overall substrate. The components may be formed separately and subsequently arranged together to form a substrate. The components may be integrally formed to form a substrate.
비히클 맥락에서 기재의 구성요소의 비제한적인 예에는 비히클 본체(예를 들어, 금속으로 제조됨) 및 비히클 범퍼(예를 들어, 제조 또는 플라스틱)가 포함되며, 이들은 별도로 형성되고 후속하여 비히클의 기재를 형성하도록 배열된다. 추가 예는 범퍼 또는 근막과 같은 플라스틱 자동차 구성요소를 포함하며, 여기서 범퍼 또는 근막은 하나 이상의 유형의 기재를 포함하는 영역 또는 하위 구성요소를 포함한다. 추가 예에는 하나 이상의 기재 유형을 포함하는 항공우주 또는 산업 부품이 포함된다. 다른 그러한 다른 다성분 기재가 본 개시내용의 맥락 내에서 고려된다는 것이 이해될 것이다.Non-limiting examples of components of a substrate in the context of a vehicle include a vehicle body (eg, made of metal) and a vehicle bumper (eg, manufactured or plastic), which are formed separately and subsequently form the substrate of the vehicle. arranged to form Further examples include plastic automotive components, such as bumpers or fascia, wherein the bumper or fascia comprises a region or subcomponent comprising one or more types of substrates. Further examples include aerospace or industrial components comprising more than one type of substrate. It will be understood that such other multi-component descriptions are contemplated within the context of this disclosure.
다중 구성요소는 적어도 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 포함할 수 있고, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 상이한 재료로 형성될 수 있다. 본원에 사용된 "상이한 물질"은 상이한 화학적 구성을 갖는 제1 및 제2 구성요소를 형성하는 데 사용되는 물질을 지칭한다.The multiple components may include at least a first component and a second component, and the first component and the second component may be formed of different materials. As used herein, “a different material” refers to a material used to form first and second components having different chemical constitutions.
다른 재료는 같거나 다른 종류의 재료일 수 있다. 본원에 사용된, "재료 부류"는 상이한 특정 화학적 구성을 가질 수 있지만 동일하거나 유사한 물리적 또는 화학적 특성을 공유하는 재료를 지칭한다. 예를 들어, 금속, 중합체, 세라믹 및 복합 재료는 다양한 종류의 재료로 정의될 수 있다. 그러나, 물리적 또는 화학적 특성의 유사성에 따라 나노물질, 생체물질, 반도체 등과 같은 다른 종류의 재료가 정의될 수 있다. 재료의 종류에는 결정질, 반결정질 및 비정질 재료가 포함될 수 있다. 중합체와 같은 재료의 부류에는 열경화성 수지, 열가소성 수지, 엘라스토머 등이 포함될 수 있다. 금속과 같은 재료의 종류에는 합금과 비합금이 포함될 수 있다. 위의 예시적인 종류 목록으로부터 이해될 바와 같이, 재료의 주어진 물리적 또는 화학적 특성에 기초하여 재료의 다른 관련 종류가 정의될 수 있다.The different materials may be the same or different types of materials. As used herein, "class of material" refers to materials that may have different specific chemical compositions but share the same or similar physical or chemical properties. For example, metals, polymers, ceramics and composite materials can be defined as different types of materials. However, other types of materials such as nanomaterials, biomaterials, semiconductors, etc. may be defined according to the similarity of physical or chemical properties. Types of materials may include crystalline, semi-crystalline and amorphous materials. Classes of materials such as polymers may include thermosets, thermoplastics, elastomers, and the like. Types of materials such as metals may include alloys and non-alloys. As will be appreciated from the exemplary list of classes above, other relevant classes of materials may be defined based on given physical or chemical properties of the material.
제1 구성요소는 금속으로 형성될 수 있고, 제2 구성요소는 플라스틱 또는 복합재로 형성될 수 있다. 제1 구성요소는 플라스틱으로 형성될 수 있고, 제2 구성요소는 금속 또는 복합재로 형성될 수 있다. 제1 구성요소는 복합재로 형성될 수 있고, 제2 구성요소는 플라스틱 또는 금속으로 형성될 수 있다. 제1 구성요소는 제1 금속으로 형성될 수 있고, 제2 구성요소는 제1 금속과 상이한 제2 금속으로 형성될 수 있다. 제1 구성요소는 제1 플라스틱으로 형성될 수 있고, 제2 구성요소는 제1 플라스틱과 상이한 제2 플라스틱으로 형성될 수 있다. 제1 구성요소는 제1 복합재로부터 형성될 수 있고, 제2 구성요소는 제1 복합재와 상이한 제2 복합재로부터 형성될 수 있다. 이들 비제한적인 예로부터 이해되는 바와 같이, 동일하거나 상이한 부류의 상이한 물질의 임의의 조합이 제1 및 제2 구성요소를 형성할 수 있다.The first component may be formed of metal, and the second component may be formed of plastic or composite. The first component may be formed of plastic, and the second component may be formed of metal or composite material. The first component may be formed of a composite material and the second component may be formed of plastic or metal. The first component may be formed of a first metal, and the second component may be formed of a second metal that is different from the first metal. The first component may be formed of a first plastic, and the second component may be formed of a second plastic different from the first plastic. The first component may be formed from a first composite and the second component may be formed from a second composite that is different from the first composite. As will be appreciated from these non-limiting examples, any combination of different materials of the same or different classes may form the first and second components.
재료 조합의 예는 열가소성 폴리올레핀(TPO) 및 금속, TPO 및 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), TPO 및 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌/폴리카보네이트 블렌드(ABS/PC), 폴리프로필렌 및 TPO, TPO 및 섬유 강화 복합재, 및 기타 조합을 포함한다. 추가의 예는 다양한 금속-플라스틱, 금속-복합재, 및/또는 플라스틱-복합재 함유 구성요소와 같은 복수의 재료로 제조된 다양한 구성요소를 포함하는 항공우주 기재 또는 산업용 기재를 포함한다. 금속은 철 금속 및/또는 비철 금속을 포함할 수 있다. 비철 금속의 비제한적인 예는 알루미늄, 구리, 마그네슘, 아연 등, 및 이들 금속 중 적어도 하나를 포함하는 합금을 포함한다. 철 금속의 비제한적인 예는 철, 강철 및 이들의 합금을 포함한다.Examples of material combinations include thermoplastic polyolefin (TPO) and metal, TPO and acrylonitrile butadiene styrene (ABS), TPO and acrylonitrile butadiene styrene/polycarbonate blend (ABS/PC), polypropylene and TPO, TPO and fiber reinforced composites, and other combinations. Further examples include aerospace or industrial substrates comprising various components made of a plurality of materials, such as various metal-plastics, metal-composites, and/or plastic-composite containing components. The metal may include a ferrous metal and/or a non-ferrous metal. Non-limiting examples of non-ferrous metals include aluminum, copper, magnesium, zinc, and the like, and alloys comprising at least one of these metals. Non-limiting examples of ferrous metals include iron, steel, and alloys thereof.
제1 구성요소 및 제2 구성요소(그의 재료)는 상승된 온도에 노출될 때 상이한 물리적 또는 화학적 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소보다 낮은 온도에서 변형, 왜곡 또는 열화될 수 있다. 제1 구성요소가 제2 구성요소보다 낮은 온도에서 변형, 왜곡 또는 열화되는지 여부를 나타낼 수 있는 재료 특성의 비제한적인 예에는 열 변형 온도, 취화 온도, 연화점, 및 재료의 변형, 왜곡 또는 열화와 관련된 기타 관련 재료 특성이 포함된다.The first component and the second component (the material thereof) may exhibit different physical or chemical properties when exposed to elevated temperatures. For example, the first component may deform, distort, or deteriorate at a lower temperature than the second component. Non-limiting examples of material properties that may indicate whether the first component deforms, distorts, or deteriorates at a lower temperature than the second component include, but are not limited to, thermal deformation temperature, embrittlement temperature, softening point, and deformation, distortion, or deterioration of the material. Other relevant material properties involved are included.
예를 들어, 제1 구성요소는 80℃ 초과 ~ 120℃ 범위의 온도에서 변형, 왜곡 또는 열화될 수 있는 반면, 제2 구성요소는 이 범위 이내 또는 미만의 온도에서 변형, 왜곡 또는 열화되지 않을 수 있다. 제1 구성요소는 120℃ 미만, 예컨대 110℃ 미만, 100℃ 미만 또는 90℃ 미만의 온도에서 변형, 왜곡 또는 열화될 수 있는 반면, 제2 구성요소는 이 범위 이내의 온도에서 변형, 왜곡 또는 열화되지 않을 수 있다.For example, a first component may deform, distort, or deteriorate at a temperature in the range of greater than 80°C to 120°C, while the second component may not deform, distort, or deteriorate at a temperature within or below this range. have. The first component may deform, distort, or deteriorate at a temperature below 120°C, such as below 110°C, below 100°C or below 90°C, while the second component may deform, distort, or deteriorate at a temperature within this range. it may not be
코팅 조성물이 다중 구성요소를 갖는 기재에 동시에 도포될 때, 도포된 코팅 조성물은 제1 및 제2 구성요소(이의 재료) 중 어느 하나를 변형, 왜곡 또는 열화시키지 않는 온도에서 경화될 수 있다. 따라서, 경화 온도는 제1 구성요소 또는 제2 구성요소 중 어느 하나가 변형, 왜곡 또는 그렇지 않으면 열화되는 온도 미만일 수 있다. 코팅 조성물은 80℃ 내지 120℃ 범위의 온도에서 경화될 수 있고, 여기서 제1 구성요소도 제2 구성요소도 그 범위 내에서 변형, 왜곡 또는 열화되지 않을 것이다. 코팅 조성물은 120℃ 이하, 110℃ 이하, 100℃ 이하, 90℃ 이하, 또는 80℃ 이하의 온도에서 경화될 수 있으며, 제1 구성요소와 제2 구성요소 모두 이러한 범위 내에서 변형, 왜곡 또는 열화되지 않는다.When the coating composition is simultaneously applied to a substrate having multiple components, the applied coating composition can be cured at a temperature that does not deform, distort or degrade either the first and second components (the material thereof). Accordingly, the curing temperature may be below the temperature at which either the first component or the second component will deform, distort, or otherwise degrade. The coating composition may be cured at a temperature in the range of 80°C to 120°C, wherein neither the first component nor the second component will deform, distort, or degrade within that range. The coating composition may be cured at a temperature of 120°C or less, 110°C or less, 100°C or less, 90°C or less, or 80°C or less, and both the first component and the second component are deformed, distorted or deteriorated within this range. doesn't happen
따라서, 코팅 조성물은 상이한 재료로부터 형성된 구성요소가 코팅 조성물로 동시에 코팅될 수 있고 구성요소를 변형, 왜곡 또는 열화시키지 않으면서 그 위에 코팅을 형성하도록 경화될 수 있도록 상기 언급된 범위 내에서 비교적 낮은 온도에서 경화될 수 있다.Accordingly, the coating composition is prepared at a relatively low temperature within the aforementioned range so that components formed from different materials can be simultaneously coated with the coating composition and cured to form a coating thereon without deforming, distorting or degrading the components. can be cured in
코팅 조성물은 분무, 정전기 분무, 침지, 롤링, 브러싱 등과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 기재에 도포될 수 있다.The coating composition may be applied to the substrate by any suitable means, such as spraying, electrostatic spraying, dipping, rolling, brushing, and the like.
코팅 조성물은 기재에 도포되어 모노코트를 형성할 수 있다. 본원에 사용된 "모노코트"는 추가 코팅층이 없는 단일층 코팅 시스템을 지칭한다. 따라서, 코팅 조성물은 기재에 직접 도포되고 경화되어, 단일 층 코팅, 즉 모노코트를 형성할 수 있다. 코팅 조성물이 기재에 도포되어 모노코트를 형성하는 경우, 코팅 조성물은 다른 바람직한 특성을 제공하기 위해 추가 구성요소를 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 금속 기재 모노코트에 직접 도포될 수 있다.The coating composition may be applied to a substrate to form a monocoat. As used herein, “monocoat” refers to a single layer coating system without an additional coating layer. Accordingly, the coating composition can be applied directly to a substrate and cured to form a single layer coating, ie, a monocoat. When the coating composition is applied to a substrate to form a monocoat, the coating composition may include additional components to provide other desirable properties. The coating composition may be applied directly to the metal based monocoat.
코팅 조성물은 코팅 조성물로부터 형성된 코팅 아래 및/또는 위에 하나 이상의 추가 코팅 층이 형성되도록 다층 코팅 시스템의 코팅 층으로서 기재에 도포될 수 있다.The coating composition may be applied to a substrate as a coating layer in a multilayer coating system such that one or more additional coating layers are formed under and/or over a coating formed from the coating composition.
코팅 조성물은 다층 코팅 시스템의 프라이머 코팅 층으로서 기재에 도포될 수 있다. "프라이머 코팅층"은 보호 또는 장식 코팅 시스템의 도포를 위한 표면을 준비하기 위해 기재 상에 (예를 들어, 직접 또는 전처리에 걸쳐) 침착될 수 있는 언더코팅을 지칭한다.The coating composition may be applied to a substrate as a primer coating layer in a multilayer coating system. "Primer coating layer" refers to an undercoat that can be deposited (eg, directly or over pretreatment) on a substrate to prepare the surface for application of a protective or decorative coating system.
코팅 조성물은 다층 코팅 시스템의 베이스코트 층으로서 기재에 도포될 수 있다. "베이스코트"는 선택적으로 색상에 영향을 미치고/거나 다른 시각적 효과를 제공하는 성분(예컨대 안료)을 포함하는, 기재 위에 놓이는 프라이머 및/또는 기재 상에 직접 침착되는 코팅을 지칭한다.The coating composition may be applied to a substrate as a basecoat layer of a multilayer coating system. "Basecoat" refers to a primer overlying a substrate and/or a coating deposited directly onto a substrate, optionally including components (eg, pigments) that affect color and/or provide other visual effects.
코팅 조성물은 다층 코팅 시스템의 탑코트 층으로서 기재에 도포될 수 있다. "탑코트"는 보호 및/또는 장식 층을 제공하기 위해 베이스코트와 같은 또 다른 코팅 층 위에 침착되는 최상부 코팅을 지칭한다.The coating composition may be applied to a substrate as a topcoat layer of a multilayer coating system. "Topcoat" refers to a top coating that is deposited over another coating layer, such as a basecoat, to provide a protective and/or decorative layer.
본 발명의 다층 코팅 시스템과 함께 사용되는 탑코트 층은 클리어코트 층일 수 있다. 본원에 사용된 "클리어코트"는 적어도 실질적으로 투명하거나 완전히 투명한 코팅층을 지칭한다. "실질적으로 투명한"이라는 용어는 코팅을 통해 볼 때 코팅 너머의 표면이 육안으로 적어도 부분적으로 볼 수 있는 코팅을 의미한다. "완전히 투명한"이라는 용어는 코팅을 통해 볼 때 코팅 너머의 표면이 육안으로 완전히 보이는 코팅을 의미한다. 착색제가 클리어코트의 원하는 투명도를 방해하지 않는다면, 클리어코트는 착색제, 예컨대 안료를 포함할 수 있음이 이해된다. 클리어코트는 안료가 실질적으로 없거나 없을 수 있다.The topcoat layer used with the multilayer coating system of the present invention may be a clearcoat layer. As used herein, “clearcoat” refers to a coating layer that is at least substantially transparent or completely transparent. The term "substantially transparent" means a coating wherein the surface beyond the coating is at least partially visible to the naked eye when viewed through the coating. The term "completely transparent" means a coating in which the surface beyond the coating is completely visible to the naked eye when viewed through the coating. It is understood that the clearcoat may include a colorant, such as a pigment, provided that the colorant does not interfere with the desired clarity of the clearcoat. The clearcoat may be substantially free of or free of pigments.
코팅 조성물은 다층 코팅 시스템에서 층으로서 기재 위에 도포될 수 있다. 다층 코팅 시스템에서, 제1 베이스코트 층이 기재의 적어도 일부 위에 도포될 수 있으며, 여기서 제1 베이스코트 층은 제1 베이스코트 조성물로부터 형성된다. 제2 베이스코트 층이 제1 베이스코트 층의 적어도 일부 위에 도포될 수 있고, 여기서 제2 베이스코트 층이 제2 베이스코트 조성물로부터 형성된다. 제2 베이스코트 층은 제1 베이스코트 조성물이 경화되어 제1 베이스코트 층을 형성한 후에 도포될 수 있거나, 제1 베이스코트 조성물을 경화시키기 전에 습식-온-습식 공정으로 도포될 수 있고, 그 후에 제1 및 제2 베이스코트 조성물이 동시에 경화되어 제1 및 제2 베이스코트 층을 형성한다.The coating composition may be applied over a substrate as a layer in a multilayer coating system. In a multilayer coating system, a first basecoat layer may be applied over at least a portion of a substrate, wherein the first basecoat layer is formed from a first basecoat composition. A second basecoat layer may be applied over at least a portion of the first basecoat layer, wherein the second basecoat layer is formed from the second basecoat composition. The second basecoat layer may be applied after the first basecoat composition has cured to form the first basecoat layer, or it may be applied in a wet-on-wet process prior to curing the first basecoat composition, the The first and second basecoat compositions are then simultaneously cured to form first and second basecoat layers.
제1 및 제2 베이스코트 조성물 중 적어도 하나는 본 발명의 코팅 조성물일 수 있다. 제1 및 제2 베이스코트 조성물은 본 발명의 코팅 조성물을 포함하는 제1 및 제2 베이스코트 조성물 모두와 동일한 조성물일 수 있다. 제1 및 제2 베이스코트 조성물은 본 발명의 코팅 조성물을 포함하는 제1 및 제2 베이스코트 조성물 중 하나만 상이할 수 있다.At least one of the first and second basecoat compositions may be a coating composition of the present invention. The first and second basecoat compositions may be the same composition as both the first and second basecoat compositions comprising the coating composition of the present invention. The first and second basecoat compositions may differ from only one of the first and second basecoat compositions comprising the coating composition of the present invention.
다층 코팅 시스템은 기재 위에 도포된 프라이머 조성물로부터 형성된 프라이머 코팅 층을 포함할 수 있다. 제1 베이스코트 층은 프라이머 코팅 층의 적어도 일부 위에 위치될 수 있다.The multilayer coating system may include a primer coating layer formed from a primer composition applied over a substrate. The first basecoat layer may be positioned over at least a portion of the primer coating layer.
다층 코팅 시스템은 기재 위에 도포된 탑코트 조성물로부터 형성된 탑코트 층을 포함할 수 있다. 탑코트 조성물은 제2 베이스코트 층의 적어도 일부 위에 도포될 수 있다. 탑코트는 클리어코트일 수 있다.The multilayer coating system may include a topcoat layer formed from a topcoat composition applied over a substrate. The topcoat composition may be applied over at least a portion of the second basecoat layer. The topcoat may be a clearcoat.
그 위에 도포된 다층 코팅 시스템을 갖는 기재는 제1 베이스코트 조성물을 기재의 적어도 일부 상에 도포하고 제2 베이스코트 조성물을 제1 베이스코트 조성물의 적어도 일부 상에 직접 도포함으로써 제조될 수 있다. 제1 및 제2 베이스코트 조성물은 동시에 경화되어 제1 및 제2 베이스코트 층을 형성할 수 있다. 제1 및 제2 베이스코트 조성물은 100℃ 이하, 예컨대 80℃ 이하의 온도에서 경화되어 제1 및 제2 베이스코트 층을 형성할 수 있다. 제1 및 제2 베이스코트 조성물 중 적어도 하나는 본 발명의 코팅 조성물을 포함할 수 있다.A substrate having a multilayer coating system applied thereon may be prepared by applying a first basecoat composition onto at least a portion of the substrate and applying a second basecoat composition directly onto at least a portion of the first basecoat composition. The first and second basecoat compositions may be cured simultaneously to form the first and second basecoat layers. The first and second basecoat compositions may be cured at a temperature of 100° C. or less, such as 80° C. or less, to form the first and second basecoat layers. At least one of the first and second basecoat compositions may comprise a coating composition of the present invention.
다층 코팅 시스템을 준비하는 단계는 기재의 적어도 일부 위에 프라이머 코팅 층을 형성하는 단계 및 프라이머 코팅 층의 적어도 일부 위에 제1 베이스코트 조성물을 도포하는 단계를 포함할 수 있다.Preparing the multilayer coating system may include forming a primer coating layer over at least a portion of the substrate and applying a first basecoat composition over at least a portion of the primer coating layer.
다층 코팅 시스템을 준비하는 것은 제2 베이스코트 조성물의 적어도 일부 상에 탑코트 조성물을 도포하는 것을 포함할 수 있다. 탑코트 조성물은 제1 및 제2 베이스코트 조성물을 경화시키기 전 또는 후에 제2 베이스코트 조성물 상에 도포될 수 있다. 제1 베이스코트 조성물, 제2 베이스코트 조성물 및 탑코트 조성물은 100℃ 이하, 예컨대 80℃ 이하의 온도에서 동시에 경화될 수 있다.Preparing the multilayer coating system may include applying a topcoat composition over at least a portion of the second basecoat composition. The topcoat composition may be applied onto the second basecoat composition before or after curing the first and second basecoat compositions. The first basecoat composition, the second basecoat composition and the topcoat composition may be simultaneously cured at a temperature of 100° C. or less, such as 80° C. or less.
본 발명은 또한 (A) (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물을 (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자를 포함하는 조성물과 혼합하는 단계, (B) 단계 (A)에서 제공된 혼합물을 일정 기간 동안 숙성시켜 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 형성하는 단계, 및 (C) 단계 (B)에서 얻은 혼합물을 조성물로 포함시켜 수성 매질을 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하는 단계를 포함하는, 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to (A) (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that produces formaldehyde (b1) a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell (B) mixing the mixture provided in step (A) with a composition comprising particles comprising the acid functional group and at least two hydrazide functional groups, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core; Aging for a period of time to form N-methylolated hydrazide functional groups of polyurethane-acrylate core-shell particles, and (C) including the mixture obtained in step (B) into a composition comprising an aqueous medium A method of making a film-forming thermosetting coating composition comprising the step of preparing the film-forming thermosetting coating composition.
혼합물은 단계 (B)에서 적어도 1시간, 예컨대 적어도 4시간, 예컨대 4 내지 48시간, 예컨대 10 내지 24시간, 예컨대 1 내지 24시간 동안 숙성될 수 있다. 혼합물은 20℃ 내지 70℃, 예컨대 20℃ 내지 65℃ 또는 20℃ 내지 60℃의 온도에서 단계 (B)에서 숙성될 수 있다. 혼합물은 전술한 시간 및 온도 조건에 따라 반응 용기에서 숙성될 수 있고, 숙성된 혼합물은 다른 선택적인 물질을 포함하는 코팅 제형에 혼입되어, 코팅 조성물을 형성할 수 있다.The mixture may be aged in step (B) for at least 1 hour, such as at least 4 hours, such as 4 to 48 hours, such as 10 to 24 hours, such as 1 to 24 hours. The mixture may be aged in step (B) at a temperature of 20°C to 70°C, such as 20°C to 65°C or 20°C to 60°C. The mixture may be aged in a reaction vessel according to the time and temperature conditions described above, and the aged mixture may be incorporated into a coating formulation comprising other optional materials to form a coating composition.
혼합물에서, (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물은 화학량론적 과량의 하이드라지드 기로 존재할 수 있다. 혼합물에서, 하이드라지드 기는 화학량론적 과량의 (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물에 존재하여, 모든 하이드라지드 기가 이와 반응하지 않도록 한다. 포름알데히드 대 하이드라지드의 화학량론적 비는 1:1 또는 2:1 내지 1:2, 예컨대 1.5:1 내지 1:1.5의 범위일 수 있다.In the mixture, (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) the formaldehyde generating compound may be present in a stoichiometric excess of hydrazide groups. In the mixture, the hydrazide groups are formed in a stoichiometric excess of (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) present in the compound that produces formaldehyde, such that all hydrazide groups do not react therewith. The stoichiometric ratio of formaldehyde to hydrazide may range from 1:1 or from 2:1 to 1:2, such as from 1.5:1 to 1:1.5.
본 발명은 또한 (A) (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물을 (b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 여기서 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 여기서 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 입자를 포함하는 조성물과 혼합하여, 수성 매질을 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하는 단계, 및 (B) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자에서 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 형성하는 기간 동안 단계 (A)에서 제공된 혼합물을 숙성시키는 단계를 포함하는, 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 혼합물은 또한 코팅 조성물을 형성하기 위해 다른 임의의 물질을 포함할 수 있다. 혼합물은 코팅 조성물에 혼입되도록 의도된 모든 성분을 포함할 수 있어, 전체 조성물이 하기에 기재된 바와 같이 숙성된다.The present invention also relates to (A) (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that produces formaldehyde (b1) a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell A film-forming thermosetting coating composition comprising an aqueous medium by mixing with a composition comprising particles comprising the acid functional group and at least two hydrazide functional groups, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core preparing, and (B) aging the mixture provided in step (A) for a period of time to form N-methylolated hydrazide functional groups in the polyurethane-acrylate core-shell particles. It relates to a method of making a thermosetting coating composition. The mixture may also include any other materials to form the coating composition. The mixture may include all components intended to be incorporated into the coating composition, such that the entire composition is aged as described below.
혼합물은 단계 (B)에서 적어도 24시간 동안, 예컨대 적어도 48시간 동안, 예컨대 최대 6개월 동안, 예컨대 24시간 내지 6개월 동안, 예컨대 48시간 내지 6개월 동안 숙성될 수 있다. 혼합물은 20℃ 내지 70℃, 예컨대 20℃ 내지 65℃ 또는 20℃ 내지 60℃의 온도에서 단계 (B)에서 숙성될 수 있다. 혼합물(예를 들어, 전체 조성물)은 소매점에서 코팅 조성물을 판매하는데 사용되는 포장 용기와 같은 포장 용기에서 숙성될 수 있다.The mixture may be aged in step (B) for at least 24 hours, such as for at least 48 hours, such as for up to 6 months, such as for 24 hours to 6 months, such as for 48 hours to 6 months. The mixture may be aged in step (B) at a temperature of 20°C to 70°C, such as 20°C to 65°C or 20°C to 60°C. The mixture (eg, the entire composition) may be aged in packaging containers, such as packaging containers used to sell the coating composition in retail stores.
혼합물에서, (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물은 화학량론적 과량의 하이드라지드 기로 존재할 수 있다. 혼합물에서, 하이드라지드 기는 화학량론적 과량의 (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물에 존재하여, 모든 하이드라지드 기가 이와 반응하지 않도록 한다. 포름알데히드 대 하이드라지드의 화학량론적 비는 1:1 또는 2:1 내지 1:2, 예컨대 1.5:1 내지 1:1.5의 범위일 수 있다.In the mixture, (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) the formaldehyde generating compound may be present in a stoichiometric excess of hydrazide groups. In the mixture, the hydrazide groups are formed in a stoichiometric excess of (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) present in the compound that produces formaldehyde, such that all hydrazide groups do not react therewith. The stoichiometric ratio of formaldehyde to hydrazide may range from 1:1 or from 2:1 to 1:2, such as from 1.5:1 to 1:1.5.
실시예Example
하기 실시예는 본 발명의 일반 원리를 입증하기 위해 제시된다. 본 발명은 제시된 특정 실시예로 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다.The following examples are presented to demonstrate the general principles of the invention. The invention should not be construed as limited to the specific examples presented.
실시예 1Example 1
폴리에스테르 예비중합체의 제조Preparation of polyester prepolymer
본 발명에 따른 폴리에스테르 예비중합체는 전자 온도 프로브, 기계적 교반기, 응축기, 건조 질소 살포기 및 가열 맨틀이 장착된 4구 둥근 바닥 플라스크에서 표 1에 열거된 성분으로부터 제조하였다.Polyester prepolymers according to the present invention were prepared from the components listed in Table 1 in a four-necked round bottom flask equipped with an electronic temperature probe, mechanical stirrer, condenser, dry nitrogen sparger and heating mantle.
성분들을 플라스크에 채우고, 교반하고, 질소로 살포하고, 증류물을 수집하면서 온도를 2시간 동안 170℃로 점진적으로 증가시켰다. 산가가 54로 떨어질 때까지 반응 온도를 170℃에서 2.5시간 동안 유지하고 170 ml의 증류물을 수집하였다. 최종 생성물은 Z7+의 가드너-홀트(Gardner-Holdt) 점도(본원에서 ASTM D1545-89에 따라 측정됨), 129의 하이드록실가, 1914 g/몰의 Mn, 6307 g/몰의 Mw, 및 95.0%의 비휘발성 함량을 갖는 연황색 액체였다. 산가 및 하이드록실가는 ASTM D 4662-15 및 ASTM E 1899-16에 따라 Metrohm 798 MPT Titrino 자동 적정기를 사용하여 측정하였다. 초기 샘플 중량을 110℃에 1시간 동안 노출시킨 후의 샘플 중량과 비교하여 비휘발성 함량(본원에서 고형물 함량이라고도 함)을 측정하였다.The ingredients were charged to a flask, stirred, sparged with nitrogen, and the temperature was gradually increased to 170° C. for 2 hours while collecting the distillate. The reaction temperature was maintained at 170° C. for 2.5 hours until the acid value dropped to 54, and 170 ml of distillate was collected. The final product had a Gardner-Holdt viscosity of Z7+ (measured herein according to ASTM D1545-89), a hydroxyl number of 129, Mn of 1914 g/mole, Mw of 6307 g/mole, and 95.0% It was a light yellow liquid with a non-volatile content of Acid and hydroxyl values were determined using a Metrohm 798 MPT Titrino automatic titrator according to ASTM D 4662-15 and ASTM E 1899-16. The non-volatile content (also referred to herein as solids content) was determined by comparing the initial sample weight to the sample weight after exposure to 110° C. for 1 hour.
비교예 2Comparative Example 2
폴리에스테르-폴리우레탄 분산액의 제조Preparation of polyester-polyurethane dispersions
폴리에스테르-폴리우레탄 분산액은 전자 온도 프로브, 기계적 교반기, 응축기, 및 가열 맨틀이 장착된 4구 둥근 바닥 플라스크에서 표 2에 열거된 성분으로부터 제조하였다.Polyester-polyurethane dispersions were prepared from the ingredients listed in Table 2 in a four-necked round bottom flask equipped with an electronic temperature probe, mechanical stirrer, condenser, and heating mantle.
충전물 A를 플라스크에서 90℃로 가열하였다. 충전물 B를 첨가하고 혼합물을 90℃로 재가열하였다. 충전물 C를 60분에 걸쳐 첨가하였다. 충전물 D를 사용하여 충전물 C에 사용된 첨가 깔때기를 세정하였다. 반응 혼합물을 90℃에서 2시간 동안 유지하였다. 충전물 E를 질소 분위기 하에 별도의 12리터 4구 플라스크에서 80℃로 가열하였다. 충전물 A, B, C 및 D의 반응 생성물 2406 g을 8분에 걸쳐 충전물 E에 첨가하였다. 반응 생성물은 3658 g/몰의 수평균 분자량(Mn) 및 20658 g/몰의 중량 평균 분자량(Mw)을 가졌다. 질소 분위기를 설정하고 나머지 반응 동안 플라스크에서 유지하였다. 충전물 F 및 G를 반응 플라스크에 첨가하고, 반응 혼합물을 28℃로 조정하였다. 충전물 H를 첨가한 후 충전물 I을 30분 동안 첨가하였다. 온도는 발열적으로 60℃까지 상승하였다. 충전물 J를 첨가하였다. 최종 분산액은 174 센티푸아즈(스핀들 #2, 60 RPM)의 브룩필드 점도(주변 온도(20℃~27℃)에서 ASTM D2196에 따라 측정됨), 10.7의 산가, 7.7의 pH(본원에서 ASTM D4584에 따라 측정됨), 및 39.8%의 비휘발성 함량을 가졌다.Charge A was heated to 90° C. in a flask. Charge B was added and the mixture reheated to 90°C. Charge C was added over 60 minutes. Charge D was used to clean the addition funnel used in Charge C. The reaction mixture was kept at 90° C. for 2 hours. Charge E was heated to 80° C. in a separate 12 liter four neck flask under a nitrogen atmosphere. 2406 g of the reaction products of Charges A, B, C and D were added to Charge E over 8 minutes. The reaction product had a number average molecular weight (Mn) of 3658 g/mol and a weight average molecular weight (Mw) of 20658 g/mol. A nitrogen atmosphere was established and maintained in the flask for the remainder of the reaction. Charges F and G were added to the reaction flask and the reaction mixture was adjusted to 28°C. Charge H was added followed by Charge I for 30 minutes. The temperature was exothermicly raised to 60°C. Charge J was added. The final dispersion had a Brookfield viscosity of 174 centipoise (spindle #2, 60 RPM) (measured according to ASTM D2196 at ambient temperature (20°C-27°C)), an acid number of 10.7, a pH of 7.7 (herein ASTM D4584) ), and a non-volatile content of 39.8%.
실시예 3Example 3
산-하이드라지드-작용성 수지의 제조Preparation of acid-hydrazide-functional resins
배플, 열전대, 기계적 교반기 및 응축기가 장착된 케틀 반응기에 하기 성분을 순서대로 충전하여 폴리우레탄을 제조하였다: 폴리테트라히드로푸란 분자량 1000 523.1 g, 디메틸올프로피온산 108.7 g, 하이드록시에틸 메타크릴레이트 7.1 g, 트리에틸아민 26.2 g 및 이오놀 1.09 g. 혼합물을 90℃로 가열하고, 30분 동안 유지하였다. 다음으로, EGDMA 46.6 g 및 부틸 아크릴레이트 382.4 g을 투입하고, 온도를 50℃로 낮추었다. 다음으로, 이소포론 디이소시아네이트 374.0 g을 반응기에 20분에 걸쳐 충전하였다. 이소시아네이트-첨가 깔때기를 부틸 아크릴레이트 37.4 g으로 세정하였다. 반응 혼합물의 온도를 90℃에서 2시간 동안 유지하고; 그 다음 반응 온도를 65℃로 낮추었다. 탈이온수 1820.6 g, 아디프산 디하이드라지드 66.9 g, 및 디메틸에탄올아민(DMEA) 21.4 g의 수용액에 상기 반응 혼합물의 90%를 투입하고, 15분간 혼합 유지하여 중합체 분산액을 제조하였다.A polyurethane was prepared by charging the following components in sequence to a kettle reactor equipped with a baffle, thermocouple, mechanical stirrer and condenser: polytetrahydrofuran molecular weight 1000 523.1 g, dimethylolpropionic acid 108.7 g, hydroxyethyl methacrylate 7.1 g , 26.2 g of triethylamine and 1.09 g of ionol. The mixture was heated to 90° C. and held for 30 minutes. Next, 46.6 g of EGDMA and 382.4 g of butyl acrylate were added, and the temperature was lowered to 50°C. Next, 374.0 g of isophorone diisocyanate was charged to the reactor over 20 minutes. The isocyanate-addition funnel was rinsed with 37.4 g of butyl acrylate. The temperature of the reaction mixture was maintained at 90° C. for 2 hours; The reaction temperature was then lowered to 65°C. 90% of the reaction mixture was added to an aqueous solution of 1820.6 g of deionized water, 66.9 g of adipic acid dihydrazide, and 21.4 g of dimethylethanolamine (DMEA), and the mixture was maintained for 15 minutes to prepare a polymer dispersion.
배플, 열전대, 기계적 교반기 및 응축기가 장착된 제2 케틀 반응기에 탈이온수 2216.0 g, 디메틸에탄올아민 6.17 g, FOAMKILL 649 0.72 g, 메르캅토프로피온산(MPA) 7.35 g 및 상기에서 제조된 중합체 분산액 3265.1 g을 충전한 후, 부틸 아크릴레이트 871.1 g과 EGDMA 178.5 g의 혼합물을 반응기에 충전한 다음, 상기 혼합물을 10분간 혼합한 후 28℃로 가열하였다. 탈이온수 128.6 g과 t-부틸하이드로퍼옥사이드 1.71 g의 혼합물을 반응기에 충전하였다. 그런 다음, 탈이온수 310 g, 황산제1철 암모늄 0.049 g, 메타중아황산나트륨 2.449 g 및 디메틸에탄올아민 1.148 g의 혼합물을 반응기에 30분에 걸쳐 충전하고, 발열 후, 반응 혼합물을 30℃로 냉각시키고, 그런 다음, PROXEL GXL 5.09 g, 탈이온수 5.09 g의 혼합물을 반응기에 충전하였다. 최종 분산액은 241 센티포아즈(스핀들 #2, 50 RPM)의 브룩필드 점도, 8.1의 pH 및 35의 비휘발성 함량을 가졌다.In a second kettle reactor equipped with a baffle, thermocouple, mechanical stirrer and condenser were charged 2216.0 g of deionized water, 6.17 g of dimethylethanolamine, 0.72 g of FOAMKILL 649, 7.35 g of mercaptopropionic acid (MPA) and 3265.1 g of the polymer dispersion prepared above. After charging, a mixture of 871.1 g of butyl acrylate and 178.5 g of EGDMA was charged to a reactor, and the mixture was mixed for 10 minutes and then heated to 28°C. A mixture of 128.6 g of deionized water and 1.71 g of t-butylhydroperoxide was charged to a reactor. Then, a mixture of 310 g of deionized water, 0.049 g of ferrous ammonium sulfate, 2.449 g of sodium metabisulfite and 1.148 g of dimethylethanolamine is charged to a reactor over 30 minutes, after exotherm, the reaction mixture is cooled to 30° C. and , then a mixture of 5.09 g of PROXEL GXL and 5.09 g of deionized water was charged to the reactor. The final dispersion had a Brookfield viscosity of 241 centipoise (spindle #2, 50 RPM), a pH of 8.1 and a nonvolatile content of 35.
실시예 4Example 4
산-하이드라지드-작용성 수지의 제조Preparation of acid-hydrazide-functional resins
배플, 열전대, 기계적 교반기 및 응축기가 장착된 케틀 반응기에 하기 성분을 순서대로 충전하여 폴리우레탄을 제조하였다: 폴리테트라히드로푸란 분자량 1000 979.1 g, 디메틸올프로피온산 173.2 g, 하이드록시에틸 메타크릴레이트 28.2 g, 트리에틸아민 41.8 g 및 이오놀 2.16 g. 혼합물을 90℃로 가열하고 30분 동안 유지하였다. 다음으로, EGDMA 54.2 g 및 부틸 아크릴레이트 411.0 g을 충전하고, 온도를 50℃로 조정하였다. 다음으로, 이소포론 디이소시아네이트 764.9 g을 반응기에 20분에 걸쳐 충전하였다. 이소시아네이트-첨가 깔때기를 부틸 아크릴레이트 76.5 g으로 세정하였다. 반응 혼합물의 온도를 90℃에서 2시간 동안 유지한 후, 반응 온도를 65℃로 낮추었다. 탈이온수 3990.7 g, 아디프산 디하이드라지드 197.3 g 및 DMEA 34.2 g의 수용액에 상기 반응 혼합물의 90%를 투입하고 15분간 혼합 유지하여 중합체 분산액을 제조하였다.A polyurethane was prepared by charging the following components in order in a kettle reactor equipped with a baffle, thermocouple, mechanical stirrer and condenser: polytetrahydrofuran molecular weight 1000 979.1 g, dimethylolpropionic acid 173.2 g, hydroxyethyl methacrylate 28.2 g , 41.8 g of triethylamine and 2.16 g of ionol. The mixture was heated to 90° C. and held for 30 minutes. Next, 54.2 g of EGDMA and 411.0 g of butyl acrylate were charged, and the temperature was adjusted to 50°C. Next, 764.9 g of isophorone diisocyanate was charged to the reactor over 20 minutes. The isocyanate-addition funnel was rinsed with 76.5 g of butyl acrylate. After maintaining the temperature of the reaction mixture at 90°C for 2 hours, the reaction temperature was lowered to 65°C. 90% of the reaction mixture was added to an aqueous solution of 3990.7 g of deionized water, 197.3 g of adipic acid dihydrazide, and 34.2 g of DMEA, and the mixture was maintained for 15 minutes to prepare a polymer dispersion.
배플, 열전대, 기계적 교반기 및 응축기가 장착된 제2 케틀 반응기에 디메틸에탄올아민 6.14 g, FOAMKILL 649 0.72 g, MPA 7.31 g, 및 상기에서 제조된 중합체 분산액 6500 g을 충전한 다음, 혼합물을 10분 동안 혼합한 다음, 28℃로 가열하였다. 탈이온수 128.0 g과 t-부틸하이드로퍼옥사이드 1.71 g의 혼합물을 반응기에 첨가하였다. 그런 다음, 탈이온수 310 g, 황산제1철 암모늄 0.049 g, 메타중아황산나트륨 2.438 g 및 디메틸에탄올아민 1.142 g의 혼합물을 반응기에 충전된 반응기에 30분에 걸쳐 충전하고, 발열 후, 반응 혼합물을 30℃로 냉각시킨 다음, PROXEL GXL 5.07 g과 탈이온수 5.07 g의 혼합물을 반응기에 충전하였다. 최종 분산액은 596 센티포아즈(스핀들 #2, 50 RPM)의 브룩필드 점도, 8.06의 pH 및 35%의 비휘발성 함량을 가졌다.A second kettle reactor equipped with a baffle, thermocouple, mechanical stirrer and condenser was charged with 6.14 g of dimethylethanolamine, 0.72 g of FOAMKILL 649, 7.31 g of MPA, and 6500 g of the polymer dispersion prepared above, and then the mixture was stirred for 10 minutes. After mixing, it was heated to 28°C. A mixture of 128.0 g of deionized water and 1.71 g of t-butylhydroperoxide was added to the reactor. Then, a mixture of 310 g of deionized water, 0.049 g of ferrous ammonium sulphate, 2.438 g of sodium metabisulfite and 1.142 g of dimethylethanolamine was charged to the reactor charged in the reactor over 30 minutes, and after exotherm, the reaction mixture was stirred for 30 minutes. After cooling to °C, a mixture of 5.07 g of PROXEL GXL and 5.07 g of deionized water was charged to the reactor. The final dispersion had a Brookfield viscosity of 596 centipoise (spindle #2, 50 RPM), a pH of 8.06 and a non-volatile content of 35%.
비교예 5Comparative Example 5
회색 베이스코트 1 조성물의 제조Preparation of gray basecoat 1 composition
하기 성분들의 혼합물로부터 회색 베이스코트 1을 제조하였다:Gray basecoat 1 was prepared from a mixture of the following ingredients:
실시예 6Example 6
회색 베이스코트 1 조성물의 제조Preparation of gray basecoat 1 composition
회색 베이스코트 1을 하기 성분들의 혼합물로부터 제조하였다:Gray basecoat 1 was prepared from a mixture of the following ingredients:
비교예 7Comparative Example 7
흑색 베이스코트 2 조성물의 제조Preparation of the black basecoat 2 composition
하기 성분들의 혼합물로부터 흑색 베이스코트 2를 제조하였다:A black basecoat 2 was prepared from a mixture of the following ingredients:
실시예 8Example 8
흑색 베이스코트 2 조성물의 제조Preparation of the black basecoat 2 composition
흑색 베이스코트 2를 하기 성분들의 혼합물로부터 제조하였다:A black basecoat 2 was prepared from a mixture of the following ingredients:
실시예 9Example 9
클리어코트 조성물의 제조Preparation of clearcoat composition
2K CERAMICLEAR 복구 클리어코트 BMW A-B204134(PPG Industries, Inc.(Pittsburgh, PA)로부터 입수가능)에 기초한 2성분 폴리올-폴리이소시아네이트 가교성 클리어코트 조성물을 하기 예외를 제외하고 사용하였다. 본 연구에서는 폴리올을 함유한 동일한 성분 A를 사용하였고, 유리 폴리이소시아네이트를 함유하는 성분 B를 표 7에 나열된 바와 같이 변형시켰다. 2K CERAMICLEAR에서의 성분 A와 성분 B의 혼합비는 중량비로 2:1이었고, 이소시아네이트 및 하이드록실기의 몰당량비는 1.25이다.2K CERAMICLEAR Repair Clearcoat A two-component polyol-polyisocyanate crosslinkable clearcoat composition based on BMW A-B204134 (available from PPG Industries, Inc., Pittsburgh, PA) was used with the following exceptions. The same component A containing polyol was used in this study, and component B containing free polyisocyanate was modified as listed in Table 7. The mixing ratio of component A and component B in 2K CERAMICLEAR was 2:1 by weight, and the molar equivalent ratio of isocyanate and hydroxyl groups was 1.25.
실시예 10 및 11Examples 10 and 11
다층 코팅의 제조 및 평가Preparation and evaluation of multilayer coatings
2개의 개별 베이스코트 및 1개의 클리어코트를 갖는 다양한 다층 코팅을 표 8에 열거된 바와 같은 성분으로 제조하였다.Various multilayer coatings with two separate basecoats and one clearcoat were prepared with the ingredients as listed in Table 8.
각 다층 코팅은 제조업체의 권장 사항에 따라 가공 및 베이킹된 ED 6465 전기코트(PPG Industries, Inc.(Pittsburgh, PA)로부터 입수가능한 전기코트)로 사전코팅된 4인치 × 12인치 강철 패널 위에 각각의 제1 및 제2 베이스코트 조성물을 분무함으로써 제조하였다. 베이스코트 조성물은 70°F~75°F(21℃~24℃) 및 60~65% 상대 습도의 제어된 환경 조건 하에 도포되었다. 먼저, 제1 베이스코트 조성물을 1회 도포한 다음, 70°F~75°F(21℃~24℃)의 제어된 환경 조건 하에 5분 동안 플래싱했다. 제1 베이스코트의 건조 필름 두께는 18~20 마이크론이었다. 다음으로, 각각의 다층 코팅의 제2 베이스코트 조성물을 2개의 코트로 도포하고, 코트 사이에 90초 주변 플래시를 적용한 다음, 주변 온도에서 4분 동안 플래시한 다음, 70℃에서 7분 동안 탈수시켰다. 제2 베이스코트의 필름 두께는 14~16 마이크론이었다.Each multi-layer coating was applied to each of the 4" x 12" steel panels precoated with ED 6465 Electrocoat (electrocoat available from PPG Industries, Inc., Pittsburgh, PA) processed and baked according to the manufacturer's recommendations. It was prepared by spraying the first and second basecoat compositions. The basecoat composition was applied under controlled environmental conditions of 70°F-75°F (21°C-24°C) and 60-65% relative humidity. First, a single application of the first basecoat composition was applied followed by flashing for 5 minutes under controlled environmental conditions of 70°F-75°F (21°C-24°C). The dry film thickness of the first basecoat was 18-20 microns. Next, a second basecoat composition of each multilayer coating was applied in two coats, with a 90 second ambient flash applied between coats, followed by a 4 minute flash at ambient temperature and then dehydrated at 70° C. for 7 minutes. . The film thickness of the second basecoat was 14-16 microns.
베이스코트 층을 형성한 후, 성분 A 및 성분 B를 혼합하여 클리어코트 조성물을 제조한 다음, 코트 사이에 90초 주변 플래시로 2개의 코트로 베이스코팅된 패널 위에 도포하였다. 성분 A 대 성분 A의 혼합비는 중량 기준으로 2:1이었다. 코팅된 패널을 주위 조건에서 10분 동안 플래시되도록 하고, 80℃에서 30분 동안 베이킹했다. 클리어코트의 건조 필름 두께는 50~55 마이크론이었다. 베이스코트 및 클리어코트는 60 psi에서 자동화 공기 압력과 함께 Binks Model 95 스프레이 건을 사용하여 분무하였다.After forming the basecoat layer, components A and B were mixed to prepare a clearcoat composition, which was then applied over the basecoated panel in two coats with a 90 second ambient flash between coats. The mixing ratio of component A to component A was 2:1 by weight. The coated panels were allowed to flash at ambient conditions for 10 minutes and baked at 80° C. for 30 minutes. The dry film thickness of the clearcoat was 50-55 microns. The basecoat and clearcoat were sprayed using a Binks Model 95 spray gun with automated air pressure at 60 psi.
최종 필름의 이미지 선명도(DOI)는 BYK Wave-scan Dual(BYK Gardner USA(Columbia, MD) 제조)로 측정하였으며, 그 결과를 표 9에 나타내었다. 최종 베이킹된 패널을 63℃ 수조에 2일 동안 넣어 최종 베이킹된 필름의 내습성을 체크하였다. DOI는 습도 시험 전과 수조에서 꺼내어 실온에서 1시간 동안 회복시킨 후 측정하였다. DOI 손실%는 (1시간 회복 시 DOI - 습도 시험 전 DOI)/습도 시험 전 DOI로 정의된다. DOI 손실% 값이 낮을수록 다층 코팅의 내습성이 우수하다.The image clarity (DOI) of the final film was measured with a BYK Wave-scan Dual (manufactured by BYK Gardner USA (Columbia, MD)), and the results are shown in Table 9. The final baked panel was placed in a 63° C. water bath for 2 days to check the moisture resistance of the final baked film. DOI was measured before the humidity test and after recovering from the water bath for 1 hour at room temperature. DOI loss % is defined as (DOI at 1 hour recovery - DOI before humidity test)/DOI before humidity test. The lower the % DOI loss value, the better the moisture resistance of the multilayer coating.
표 9에서, 하이드라지드 작용성 수지(실시예 11)는 내습성 면에서 하이드록실 작용성 라텍스(비교예 10)보다 훨씬 더 우수한 성능을 보인다.In Table 9, the hydrazide-functional resin (Example 11) showed significantly better performance than the hydroxyl-functional latex (Comparative Example 10) in terms of moisture resistance.
실시예 12A-12OExamples 12A-12O
코팅의 준비 및 평가Preparation and evaluation of coatings
다양한 코팅 조성물 내에 포함된 상이한 중합체 구조를 하기에 기재된 방법을 사용하여 성능에 대해 측정하였다.The different polymer structures included in various coating compositions were measured for performance using the methods described below.
비교 코어-쉘 중합체 실시예 2, 하이드라지드 작용성 코어-쉘 중합체 실시예 3 및 하이드라지드 작용성 코어-쉘 중합체 실시예 4 각각을 하기 시나리오를 사용하여 코팅 조성물로 제제화하였다:Comparative core-shell polymer Example 2, hydrazide functional core-shell polymer Example 3 and hydrazide functional core-shell polymer Example 4 each were formulated into a coating composition using the following scenario:
ㆍ 코어-쉘 중합체 단독(실시예 12A, 12F, 12K)- Core-shell polymer alone (Examples 12A, 12F, 12K)
ㆍ 코어-쉘 중합체 + 포름알데히드, 혼합 및 당일 테스트 패널에 도포됨(실시예 12B, 12G, 12L)ㆍ Core-shell polymer + formaldehyde, mixed and applied to same day test panel (Examples 12B, 12G, 12L)
ㆍ 코어-쉘 중합체 + 포름알데히드, 혼합 및 도포 전 40℃에서 24시간 숙성(실시예 12C, 12H, 12M)ㆍ Core-shell polymer + formaldehyde, aged for 24 hours at 40°C before mixing and application (Examples 12C, 12H, 12M)
ㆍ 코어-쉘 중합체 + 포름알데히드를 발생시키는 멜라민-포름알데히드 화합물을 혼합하여 당일 시험패널에 도포(실시예 12D, 12I, 12N)ㆍ Mixed core-shell polymer + melamine-formaldehyde compound that generates formaldehyde and applied to the test panel on the same day (Examples 12D, 12I, 12N)
ㆍ 코어-쉘 중합체 + 포름알데히드를 발생시키는 멜라민-포름알데히드 화합물 + 실시예 1의 폴리에스테르 폴리올을 혼합하여 당일 시험패널에 도포(실시예 12E, 12J, 12O)ㆍ Mixed core-shell polymer + melamine-formaldehyde compound generating formaldehyde + polyester polyol of Example 1 and applied to the test panel on the same day (Examples 12E, 12J, 12O)
하기 방법을 사용하여 표 11에 나타낸 양에 따라 코팅 조성물을 제조하였다. 각 코팅 조성물을 완전히 블렌딩될 때까지 손으로 나무 교반 스틱을 사용하여 20 ml 유리 섬광 바이알에서 혼합하였다. 각 조성물이 완전히 블렌딩되면, 도포 전에 2 내지 3시간 동안 주위 조건 하에 두었다. 코어-쉘 중합체가 포름알데히드로 열 숙성된 코팅 조성물의 경우, 열 숙성을 60℃에서 24시간 동안 수행한 다음, 조성물을 임의의 추가 재료에 추가 및 블렌딩하기 전에 주위 온도에 도달하도록 하였다. 드로우 다운 바를 사용하여 각 조성물을 테스트 패널에 도포하였다. 각 테스트 패널은 제조업체의 권장 사항에 따라 처리 및 베이킹된, ED7400 전기코트 프라이머(PPG Industries, Inc.(Pittsburgh, PA)에서 입수가능)로 사전 코팅된 4" × 12" 강철 기재이었다. 습윤 드로우다운 코팅 조성물을 함유하는 테스트 패널은 30분 동안 오븐에서 80℃에서 베이킹되기 전에 최대 5분 동안 주위 조건에서 두었다. 경화된 코팅 조성물의 건조 필름 두께는 15~18 마이크론이었다. 각 코팅된 테스트 패널은 내용제성 테스트를 수행하기 전에 20 내지 60분 동안 주위 조건에 둔다.Coating compositions were prepared according to the amounts shown in Table 11 using the following method. Each coating composition was mixed by hand in a 20 ml glass scintillation vial using a wooden stirring stick until completely blended. Once each composition was thoroughly blended, it was placed under ambient conditions for 2-3 hours prior to application. For coating compositions in which the core-shell polymer was heat aged with formaldehyde, heat aging was performed at 60° C. for 24 hours and then allowed to reach ambient temperature before adding and blending the composition to any additional materials. Each composition was applied to the test panel using a draw down bar. Each test panel was a 4" x 12" steel substrate pre-coated with ED7400 electrocoat primer (available from PPG Industries, Inc., Pittsburgh, PA), treated and baked according to the manufacturer's recommendations. Test panels containing the wet drawdown coating composition were placed at ambient conditions for up to 5 minutes before being baked at 80° C. in an oven for 30 minutes. The dry film thickness of the cured coating composition was 15-18 microns. Each coated test panel is placed at ambient conditions for 20 to 60 minutes prior to performing the solvent resistance test.
내용제성 시험을 하기 절차를 사용하여 각각의 경화된 코팅 조성물에 대해 수행하였다:Solvent resistance testing was performed on each cured coating composition using the following procedure:
1. 테스트 패널을 평평한 테이블이나 기타 적절하고 평평한 단단한 표면에 놓는다.1. Place the test panel on a flat table or other suitable flat hard surface.
2. Wypall 브랜드 종이 타월(03086/L30, Kimberly-Clark(Irving, TX)에서 입수가능)을 아코디언 스타일로 접고 1파운드 볼펜 망치의 볼 끝에 부착하여 정렬한다. 종이타월은 망치 끝부분에 주름이 생기지 않도록 4겹의 종이 타월을 갖도록 하는 방식으로 고무줄로 단단히 고정해야 한다.2. Fold a Wypall brand paper towel (03086/L30, available from Kimberly-Clark, Irving, TX) in accordion style and align by attaching to the ball end of a 1-pound ballpoint pen hammer. Paper towels should be securely fastened with rubber bands in such a way that they have 4 layers of paper towels to avoid wrinkling at the tip of the hammer.
3. 천을 테스트할 재료에 적합한 용매(이 테스트에는 메틸 에틸 케톤(MEK)을 사용함)로 적시고, 25번씩 이중으로 문질러서 거즈를 다시 적셔야 한다.3. Moisten the cloth with a solvent suitable for the material to be tested (methyl ethyl ketone (MEK) is used for this test) and rewet the gauze by rubbing twice in 25 cycles.
4. 즉시 ~4-6인치의 앞뒤 스트로크를 사용하여 테스트 영역에 적셔진 거즈를 문지른다.4. Immediately rub the moistened gauze over the test area using ~4-6 inches of back and forth strokes.
5. 망치 손잡이에 아래로 또는 위로 압력을 가하지 않는다. 망치의 무게는 아래쪽 압력을 제어한다.5. Do not apply downward or upward pressure on the hammer handle. The weight of the hammer controls the downward pressure.
6. 문지름이 수행되는 스트립의 중앙에 노출된 기재가 노출될 때까지 완료된 각 전후진 동작에 대해 "이중 문지름"을 한 번 세면서 이 앞뒤 동작을 계속한다.6. Continue this back-and-forth motion counting one "double rub" for each completed back-and-forth motion until the exposed substrate in the center of the strip being rubbed is exposed.
7. 문지름 스트립 중앙에 노출되지 않은 기재를 노출시키는 데 필요한 이중 문지름 횟수로 시험 결과를 기록한다.7. Record the test result as the number of double rubs required to expose the unexposed substrate in the center of the rub strip.
8. 각 개별 샘플을 테스트한 후, Wypall을 제거하고 새 Wypall로 교체했다.8. After testing each individual sample, Wypall was removed and replaced with a new Wypall.
특정 예에서, 코팅 및 경화된 테스트 패널은 탈이온수로 실온에서 24시간 수침시키고, 수침으로부터 제거하고, 5분 동안 회복되도록 한 다음, ASTM D3359 테스트 방법 B에 따라 크로스-해치 접착력에 대해 시험했다. 접착 결과는 0에서 5까지의 척도로 액세스된다[0 - 65% 제거 영역 초과 및 5는 제거 영역 0%].In certain instances, coated and cured test panels were immersed in deionized water at room temperature for 24 hours, removed from immersion, allowed to recover for 5 minutes, and then tested for cross-hatch adhesion according to ASTM D3359 Test Method B. Adhesion results are accessed on a scale of 0 to 5 [0 - over 65% area removed and 5 is 0% area removed].
코팅 조성물 및 시험 결과가 표 11에 제시되어 있다. 표에 달리 명시되지 않는 한 모든 물질 양은 그램 단위이다.The coating compositions and test results are presented in Table 11. All substance quantities are in grams, unless otherwise specified in the table.
포름알데히드 용액이 포함됨으로써 내용제성이 개선되었다. 포름알데히드를 포함하고 도포 전 60℃에서 24시간 혼합 및 숙성시키고/시키거나 포름알데히드를 생성하는 멜라민 포름알데히드 화합물을 포함하면, 내용제성이 더욱 향상된다.Solvent resistance was improved by inclusion of formaldehyde solution. Solvent resistance is further improved if it contains formaldehyde and contains a melamine formaldehyde compound that mixes and matures at 60° C. for 24 hours before application and/or generates formaldehyde.
코팅 조성물에 실시예 1의 폴리에스테르 중합체를 포함시키면, 우수한 내용제성을 유지하면서 수침후 접착력이 향상되었다.When the polyester polymer of Example 1 was included in the coating composition, adhesive strength after water immersion was improved while maintaining excellent solvent resistance.
본 발명의 특정 실시형태가 예시의 목적으로 위에서 설명되었지만, 본 발명의 세부사항에 대한 수많은 변형이 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명을 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.While specific embodiments of the invention have been described above for purposes of illustration, it will be apparent to those skilled in the art that numerous modifications to the details of the invention may be made without departing from the invention as defined in the appended claims.
Claims (88)
(a) 수성 매질; 및
하기와 같은 옵션 1 및/또는 옵션 2:
옵션 1:
(b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 상기 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 상기 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자; 및
(c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물;
옵션 2:
(b2) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 상기 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 포함하고, 상기 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자
를 포함하는, 필름-형성 열경화성 코팅 조성물.A film-forming thermosetting coating composition comprising:
(a) an aqueous medium; and
Option 1 and/or Option 2:
Option 1:
(b1) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups a polyurethane-acrylate core-shell particle, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core; and
(c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that produces formaldehyde;
Option 2:
(b2) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two N-methylolated high A polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a drazide functional group, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core.
A film-forming thermosetting coating composition comprising:
(d) 폴리테트라히드로푸란 및 카르복실산 또는 이의 무수물을 포함하는 성분으로부터 얻어지는 폴리에스테르 중합체
를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.The method according to claim 1,
(d) a polyester polymer obtained from a component comprising polytetrahydrofuran and a carboxylic acid or anhydride thereof
Further comprising a, coating composition.
상기 코팅 조성물이 옵션 2를 포함하고, 상기 코팅 조성물이 선택적으로 옵션 2 및 옵션 1을 포함하는, 코팅 조성물.The method according to claim 1 or 2,
wherein the coating composition comprises option 2 and the coating composition optionally comprises option 2 and option 1.
상기 코팅 조성물이 옵션 1을 포함하고, 상기 (c1)에 존재하고/하거나 생성된 포름알데히드의 총량이 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 0.1 내지 3중량% 범위인, 코팅 조성물.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
wherein the coating composition comprises option 1, wherein the total amount of formaldehyde present and/or produced in (c1) ranges from 0.1 to 3% by weight based on the total resin solids of the coating composition.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)와 별개의 성분이거나 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)에 공유 결합된 산 촉매를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
adding an acid catalyst that is a separate component from the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) or is covalently bonded to the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) A coating composition comprising a.
상기 코팅 조성물이 옵션 1을 포함하고, 상기 화합물 (c1)은 멜라민-포름알데히드 수지를 포함하고, 선택적으로 상기 멜라민-포름알데히드 수지는 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 0.1 내지 3중량%의 포름알데히드를 함유 및/또는 생성하는, 코팅 조성물.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
wherein the coating composition comprises option 1, wherein the compound (c1) comprises a melamine-formaldehyde resin, optionally wherein the melamine-formaldehyde resin comprises 0.1 to 3% by weight of form based on the total resin solids content of the coating composition. A coating composition containing and/or producing an aldehyde.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)가 폴리우레탄 중합체, 아크릴 중합체, 폴리에스테르 중합체, 또는 이들의 조합을 포함하는, 코팅 조성물.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) comprise a polyurethane polymer, an acrylic polymer, a polyester polymer, or a combination thereof.
상기 중합체 아크릴 코어가 (메트)아크릴 단량체, 비닐 단량체, 또는 이들의 조합으로부터 형성된 부가 중합체를 포함하는, 코팅 조성물.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
wherein the polymeric acrylic core comprises an addition polymer formed from a (meth)acrylic monomer, a vinyl monomer, or a combination thereof.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)가 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2) 상에 적어도 2개의 2차 아미노기를 제공하는 내부 하이드라지드 작용기를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
an interior in which the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) provide at least two secondary amino groups on the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) A coating composition further comprising a hydrazide functional group.
상기 산 촉매가 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2) 상에 형성되고 5.5 미만, 예컨대 3 미만의 pKa를 갖는 카르복실산 또는 이의 무수물로부터 얻어지는 카르복실산 작용기를 포함하는, 코팅 조성물.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
wherein the acid catalyst is formed on the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) and comprises a carboxylic acid functional group obtained from a carboxylic acid or anhydride thereof having a pKa of less than 5.5, such as less than 3 which is a coating composition.
상기 카르복실산 또는 이의 무수물이 트리멜리트산 무수물을 포함하는, 코팅 조성물.11. The method of claim 10,
wherein the carboxylic acid or anhydride thereof comprises trimellitic anhydride.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)가 내부 말레에이트 작용기를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) further comprise internal maleate functional groups.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2)가 지방족 및/또는 방향족 고리를 포함하는, 코팅 조성물.13. The method according to any one of claims 1 to 12,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2) comprise aliphatic and/or aromatic rings.
(b1), (b2), 및/또는 (c1)과 반응성인 중합체 (e)를 추가로 포함하고, 상기 중합체 (e)가 N-(하이드록시메틸)아크릴아미드, N-(이소부톡시메틸)아크릴아미드, 또는 이들의 조합을 포함하는 성분으로부터 얻어지는, 코팅 조성물.14. The method according to any one of claims 1 to 13,
further comprising a polymer (e) reactive with (b1), (b2), and/or (c1), wherein the polymer (e) is N-(hydroxymethyl)acrylamide, N-(isobutoxymethyl) A coating composition obtained from a component comprising acrylamide, or a combination thereof.
상기 폴리에스테르 중합체 (d)가 하이드록실 작용기를 포함하는, 코팅 조성물.15. The method according to any one of claims 2 to 14,
wherein the polyester polymer (d) comprises hydroxyl functionality.
상기 폴리에스테르 중합체 (d)가 폴리테트라히드로푸란 및 카르복실산 또는 이의 무수물을 포함하는 성분으로부터 수득되고, 상기 폴리테트라히드로푸란이 폴리에스테르 중합체 (d)를 형성하는 성분의 적어도 20중량%를 포함하고, 카르복실산 또는 이의 무수물이 폴리에스테르 중합체 (d)를 형성하는 성분의 적어도 5중량%를 포함하는, 코팅 조성물.16. The method according to any one of claims 2 to 15,
wherein the polyester polymer (d) is obtained from a component comprising polytetrahydrofuran and a carboxylic acid or anhydride thereof, wherein the polytetrahydrofuran comprises at least 20% by weight of the component forming the polyester polymer (d). and wherein the carboxylic acid or anhydride thereof comprises at least 5% by weight of the component forming the polyester polymer (d).
실란 화합물을 포함하는 접착 촉진제 (f)
를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.17. The method of any one of claims 1 to 16,
Adhesion promoter comprising a silane compound (f)
Further comprising a, coating composition.
(i) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1) 및/또는 (b2); (ii) 화합물 (c1); 및/또는 (iii) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자(b1) 및 화합물(c1)로부터 얻어지는 반응 생성물 상의 작용기와 반응성인 가교제 (g)
를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.18. The method according to any one of claims 1 to 17,
(i) polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and/or (b2); (ii) compound (c1); and/or (iii) a crosslinking agent reactive with functional groups on the reaction product obtained from the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and compound (c1) (g)
Further comprising a, coating composition.
상기 가교제 (g)가 차단된 이소시아네이트, 카르보디이미드, 아미노플라스트, 또는 이들의 조합을 포함하는, 코팅 조성물.19. The method of claim 18,
wherein the crosslinking agent (g) comprises a blocked isocyanate, a carbodiimide, an aminoplast, or a combination thereof.
상기 코팅 조성물에 미반응 폴리이소시아네이트가 총 수지 고형분을 기준으로 5중량% 미만과 같이 실질적으로 없는, 코팅 조성물.20. The method of any one of claims 1 to 19,
wherein the coating composition is substantially free of unreacted polyisocyanate, such as less than 5% by weight based on total resin solids.
상기 코팅 조성물이 옵션 1을 포함하고, 상기 코팅 조성물이 선택적으로 옵션 1 및 옵션 2를 포함하는, 코팅 조성물.21. The method of any one of claims 1 to 20,
wherein the coating composition comprises option 1 and the coating composition optionally comprises option 1 and option 2.
상기 코팅 조성물이 1성분 경화 조성물인, 코팅 조성물.22. The method of any one of claims 1-21,
The coating composition is a one-component curing composition.
상기 코팅 조성물이 100℃ 이하의 온도에서 경화가능한, 코팅 조성물.23. The method of any one of claims 1-22,
wherein the coating composition is curable at a temperature of 100° C. or less.
상기 기재는 금속을 포함하는, 기재.25. The method of claim 24,
The substrate comprises a metal.
상기 기재가 비히클 기재를 포함하는, 기재.26. The method of claim 24 or 25,
wherein the substrate comprises a vehicle substrate.
기재의 적어도 일부 위에 도포된 제1 베이스코트 층으로서, 상기 제1 베이스코트 층이 제1 베이스코트 조성물로부터 형성되는, 제1 베이스코트 층; 및
상기 제1 베이스코트 층의 적어도 일부 위에 도포된 제2 베이스코트 층으로서, 상기 제2 베이스코트 층이 제2 베이스코트 조성물로부터 형성되는, 제2 베이스코트 층을 포함하되,
여기서 제1 베이스코트 조성물 및 제2 베이스코트 조성물 중 적어도 하나는 청구항 1 내지 청구항 23 또는 청구항 35 내지 청구항 76 중 어느 한 항의 코팅 조성물을 포함하는, 다층 코팅.A multilayer coating comprising:
a first basecoat layer applied over at least a portion of a substrate, wherein the first basecoat layer is formed from a first basecoat composition; and
a second basecoat layer applied over at least a portion of the first basecoat layer, wherein the second basecoat layer is formed from a second basecoat composition;
77. A multilayer coating wherein at least one of the first basecoat composition and the second basecoat composition comprises the coating composition of any one of claims 1-23 or 35-76.
상기 제1 베이스코트 조성물이 제2 베이스코트 조성물과 동일한, 다층 코팅.28. The method of claim 27,
wherein the first basecoat composition is the same as the second basecoat composition.
상기 제1 베이스코트 조성물이 제2 베이스코트 조성물과 상이한, 다층 코팅.28. The method of claim 27,
wherein the first basecoat composition is different from the second basecoat composition.
상기 기재가 프라이머 코팅 층을 포함하고, 상기 제1 베이스코트 층이 프라이머 코팅 층의 적어도 일부 위에 위치되는, 다층 코팅.30. The method according to any one of claims 27 to 29,
wherein the substrate comprises a primer coating layer and the first basecoat layer is positioned over at least a portion of the primer coating layer.
상기 제2 베이스코트 층의 적어도 일부 위에 도포된 탑코트 조성물을 추가로 포함하는, 다층 코팅.31. The method of any one of claims 27-30,
and a topcoat composition applied over at least a portion of the second basecoat layer.
상기 기재의 적어도 일부 상에 제1 베이스코트 조성물을 도포하는 단계; 및
제2 베이스코트 조성물을 상기 제1 베이스코트 조성물의 적어도 일부 상에 직접 도포하는 단계; 및
100℃ 이하의 온도에서 상기 제1 베이스코트 조성물 및 상기 제2 베이스코트 조성물을 동시에 경화시키는 단계를 포함하되,
상기 제1 베이스코트 조성물 및 상기 제2 베이스코트 조성물 중 적어도 하나가 청구항 1 내지 청구항 23 또는 청구항 35 내지 청구항 76 중 어느 한 항의 코팅 조성물 또는 청구항 77 내지 청구항 82 중 어느 한 항에서 수득된 코팅 조성물로부터 형성되는, 방법.32. A method of coating a substrate, such as the substrate of any one of claims 24-26, with a multilayer coating, such as the multilayer coating of any one of claims 27-31, comprising:
applying a first basecoat composition on at least a portion of the substrate; and
directly applying a second basecoat composition onto at least a portion of the first basecoat composition; and
Simultaneously curing the first basecoat composition and the second basecoat composition at a temperature of 100° C. or less;
87. At least one of the first basecoat composition and the second basecoat composition is obtained from the coating composition of any one of claims 1 to 23 or 35 to 76 or the coating composition obtained in any one of claims 77 to 82. Formed method.
상기 기재의 적어도 일부 위(onto)에 프라이머 코팅 층을 형성하고 프라이머 코팅 층의 적어도 일부 위에 제1 베이스코트 조성물을 도포하는 단계를 포함하는, 방법.33. The method of claim 32,
forming a primer coating layer on at least a portion of the substrate and applying a first basecoat composition over at least a portion of the primer coating layer.
상기 제1 및 제2 베이스코트 조성물을 경화시키기 전에 제2 베이스코트 조성물의 적어도 일부 상에 탑코트 조성물을 도포하고, 100℃ 이하의 온도에서 제1 베이스코트 조성물, 제2 베이스코트 조성물, 및 탑코트 조성물을 동시에 경화시키는 단계
를 추가로 포함하는, 방법.34. The method of claim 32 or 33,
A topcoat composition is applied on at least a portion of a second basecoat composition prior to curing the first and second basecoat compositions, and the first basecoat composition, the second basecoat composition, and the top are at a temperature of 100° C. or less. Simultaneously curing the coat composition
Further comprising, a method.
(a) 수성 매질;
(b1) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 상기 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 상기 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자; 및
(c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물
을 포함하는, 필름-형성 열경화성 코팅 조성물.A film-forming thermosetting coating composition comprising:
(a) an aqueous medium;
(b1) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two hydrazide functional groups a polyurethane-acrylate core-shell particle, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core; and
(c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a compound that produces formaldehyde.
A film-forming thermosetting coating composition comprising:
폴리테트라히드로푸란 및 카르복실산 또는 이의 무수물을 포함하는 성분으로부터 얻어지는 폴리에스테르 중합체 (d)
를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.36. The method of claim 35,
(d) a polyester polymer obtained from a component comprising polytetrahydrofuran and a carboxylic acid or anhydride thereof
Further comprising a, coating composition.
(c1)에 존재 및/또는 생성된 포름알데히드의 총량이 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 0.1 내지 3중량% 범위인, 코팅 조성물.37. The method of claim 35 or 36,
The coating composition, wherein the total amount of formaldehyde present and/or produced in (c1) ranges from 0.1 to 3% by weight, based on the total resin solids of the coating composition.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자와 별개의 성분 또는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자에 공유 결합된 산 촉매를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.38. The method of any one of claims 35 to 37,
and an acid catalyst covalently bonded to the polyurethane-acrylate core-shell particle or a component separate from the polyurethane-acrylate core-shell particle.
상기 화합물 (c1)이 멜라민-포름알데히드 수지를 포함하고, 선택적으로 멜라민-포름알데히드 수지는 코팅 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 0.1 내지 3중량%의 포름알데히드를 함유 및/또는 생성하는, 코팅 조성물.39. The method of any one of claims 35-38,
wherein the compound (c1) comprises a melamine-formaldehyde resin, optionally the melamine-formaldehyde resin contains and/or produces 0.1 to 3% by weight of formaldehyde, based on the total resin solids content of the coating composition. .
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 폴리우레탄 중합체, 아크릴 중합체, 폴리에스테르 중합체, 또는 이들의 조합을 포함하는, 코팅 조성물.40. The method of any one of claims 35 to 39,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles comprise a polyurethane polymer, an acrylic polymer, a polyester polymer, or a combination thereof.
상기 중합체 아크릴 코어가 (메트)아크릴 단량체, 비닐 단량체, 또는 이들의 조합으로부터 형성된 부가 중합체를 포함하는, 코팅 조성물.41. The method of any one of claims 35-40,
wherein the polymeric acrylic core comprises an addition polymer formed from a (meth)acrylic monomer, a vinyl monomer, or a combination thereof.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 상에 적어도 2개의 2차 아미노기를 제공하는 내부 하이드라지드 작용기를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.42. The method of any one of claims 35-41,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles further comprise internal hydrazide functional groups that provide at least two secondary amino groups on the polyurethane-acrylate core-shell particles.
상기 산 촉매가 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 상에 형성되고 5.5 미만, 예컨대 3 미만의 pKa를 갖는 카르복실산 또는 이의 무수물로부터 얻어지는 카르복실산 작용기를 포함하는, 코팅 조성물.43. The method of any one of claims 38 to 42,
wherein the acid catalyst is formed on the polyurethane-acrylate core-shell particles and comprises a carboxylic acid functional group obtained from a carboxylic acid or anhydride thereof having a pKa of less than 5.5, such as less than 3.
상기 카르복실산 또는 이의 무수물이 트리멜리트산 무수물을 포함하는, 코팅 조성물.44. The method of claim 43,
wherein the carboxylic acid or anhydride thereof comprises trimellitic anhydride.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 내부 말레에이트 작용기를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.45. The method of any one of claims 35-44,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles further comprise internal maleate functional groups.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 지방족 및/또는 방향족 고리를 포함하는, 코팅 조성물.46. The method of any one of claims 35 to 45,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles comprise aliphatic and/or aromatic rings.
(b1) 및/또는 (c1)과 반응성인 중합체 (e)를 추가로 포함하되, 상기 중합체 (e)가 N-(하이드록시메틸)아크릴아미드, N-(이소부톡시메틸)아크릴아미드, 또는 이들의 조합을 포함하는 성분으로부터 얻어지는, 코팅 조성물.47. The method of any one of claims 35-46,
further comprising a polymer (e) reactive with (b1) and/or (c1), wherein said polymer (e) is N-(hydroxymethyl)acrylamide, N-(isobutoxymethyl)acrylamide, or these A coating composition obtained from a component comprising a combination of
상기 폴리에스테르 중합체 (d)가 하이드록실 작용기를 포함하는, 코팅 조성물.48. The method of any one of claims 36-47,
wherein the polyester polymer (d) comprises hydroxyl functionality.
상기 폴리에스테르 중합체 (d)가 폴리테트라히드로푸란 및 카르복실산 또는 이의 무수물을 포함하는 성분으로부터 수득되고, 상기 폴리테트라히드로푸란이 폴리에스테르 중합체 (d)를 형성하는 성분의 적어도 20중량%를 포함하고, 카르복실산 또는 이의 무수물이 폴리에스테르 중합체 (d)를 형성하는 성분의 적어도 5중량%를 포함하는, 코팅 조성물.49. The method of any one of claims 36 to 48,
wherein the polyester polymer (d) is obtained from a component comprising polytetrahydrofuran and a carboxylic acid or anhydride thereof, wherein the polytetrahydrofuran comprises at least 20% by weight of the component forming the polyester polymer (d). and wherein the carboxylic acid or anhydride thereof comprises at least 5% by weight of the component forming the polyester polymer (d).
실란 화합물을 포함하는 접착 촉진제 (f)
를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.50. The method of any one of claims 35 to 49,
Adhesion promoter comprising a silane compound (f)
Further comprising a, coating composition.
(i) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1); (ii) 화합물 (c1); 및/또는 (iii) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1)와 화합물 (c1)로부터 얻어지는 반응 생성물 상의 작용기와 반응성인 가교제 (g)
를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.51. The method of any one of claims 35-50,
(i) polyurethane-acrylate core-shell particles (b1); (ii) compound (c1); and/or (iii) a crosslinking agent reactive with functional groups on the reaction product obtained from the polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) and compound (c1) (g)
Further comprising a, coating composition.
상기 가교제 (g)가 차단된 이소시아네이트, 카르보디이미드, 아미노플라스트, 또는 이들의 조합을 포함하는, 코팅 조성물.52. The method of claim 51,
wherein the crosslinking agent (g) comprises a blocked isocyanate, a carbodiimide, an aminoplast, or a combination thereof.
상기 코팅 조성물에 미반응 폴리이소시아네이트가 총 수지 고형분을 기준으로 5중량% 미만과 같이 실질적으로 없는, 코팅 조성물.53. The method of any one of claims 35-52,
wherein the coating composition is substantially free of unreacted polyisocyanate, such as less than 5% by weight based on total resin solids.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 폴리우레탄 쉘, 및 아크릴 중합체 코어를 포함하는, 코팅 조성물.54. The method of any one of claims 35 to 53,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles comprise a polyurethane shell, and an acrylic polymer core.
상기 코팅 조성물이 1성분 경화 조성물인, 코팅 조성물.55. The method of any one of claims 35-54,
The coating composition is a one-component curing composition.
상기 코팅 조성물이 100℃ 이하의 온도에서 경화가능한, 코팅 조성물.56. The method of any one of claims 35 to 55,
wherein the coating composition is curable at a temperature of 100° C. or less.
(a) 수성 매질; 및
(b2) 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자로서, 상기 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 포함하고, 상기 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자
를 포함하는, 필름-형성 열경화성 코팅 조성물.A film-forming thermosetting coating composition comprising:
(a) an aqueous medium; and
(b2) a polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages, wherein the polymeric shell comprises an acid functional group and at least two N-methylolated high A polyurethane-acrylate core-shell particle comprising a drazide functional group, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core.
A film-forming thermosetting coating composition comprising:
폴리테트라히드로푸란 및 카르복실산 또는 이의 무수물을 포함하는 성분으로부터 얻어지는 폴리에스테르 중합체 (d)
를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.58. The method of claim 57,
(d) a polyester polymer obtained from a component comprising polytetrahydrofuran and a carboxylic acid or anhydride thereof
Further comprising a, coating composition.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자와 별개의 성분이거나 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자에 공유 결합된 산 촉매를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.59. The method of claim 57 or 58,
and an acid catalyst covalently bonded to the polyurethane-acrylate core-shell particle or as a separate component from the polyurethane-acrylate core-shell particle.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 폴리우레탄 중합체, 아크릴 중합체, 폴리에스테르 중합체, 또는 이들의 조합을 포함하는, 코팅 조성물.60. The method of any one of claims 57-59,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles comprise a polyurethane polymer, an acrylic polymer, a polyester polymer, or a combination thereof.
상기 중합체 아크릴 코어가 (메트)아크릴 단량체, 비닐 단량체, 또는 이들의 조합으로부터 형성된 부가 중합체를 포함하는, 코팅 조성물.61. The method of any one of claims 57 to 60,
wherein the polymeric acrylic core comprises an addition polymer formed from a (meth)acrylic monomer, a vinyl monomer, or a combination thereof.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 상에 적어도 2개의 2차 아미노기를 제공하는 내부 하이드라지드 작용기를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.62. The method of any one of claims 57-61,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles further comprise internal hydrazide functional groups that provide at least two secondary amino groups on the polyurethane-acrylate core-shell particles.
상기 산 촉매가 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 상에 형성되고 5.5 미만, 예컨대 3 미만의 pKa를 갖는 카르복실산 또는 이의 무수물로부터 얻어지는 카르복실산 작용기를 포함하는, 코팅 조성물.63. The method of any one of claims 57-62,
wherein the acid catalyst is formed on the polyurethane-acrylate core-shell particles and comprises a carboxylic acid functional group obtained from a carboxylic acid or anhydride thereof having a pKa of less than 5.5, such as less than 3.
상기 카르복실산 또는 이의 무수물이 트리멜리트산 무수물을 포함하는, 코팅 조성물.64. The method of claim 63,
wherein the carboxylic acid or anhydride thereof comprises trimellitic anhydride.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 내부 말레에이트 작용기를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.65. The method of any one of claims 57-64,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles further comprise internal maleate functional groups.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 지방족 및/또는 방향족 고리를 포함하는, 코팅 조성물.66. The method of any one of claims 57-65,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles comprise aliphatic and/or aromatic rings.
(b2)와 반응성인 중합체 (e)를 추가로 포함하고, 상기 중합체 (e)가 N-(하이드록시메틸)아크릴아미드, N-(이소부톡시메틸)아크릴아미드, 또는 이들의 조합을 포함하는 성분으로부터 얻어지는, 코팅 조성물.67. The method of any one of claims 57-66,
a component further comprising (e) a polymer reactive with (b2), wherein said polymer (e) comprises N-(hydroxymethyl)acrylamide, N-(isobutoxymethyl)acrylamide, or a combination thereof Obtained from, the coating composition.
상기 폴리에스테르 중합체 (d)가 하이드록실 작용기를 포함하는, 코팅 조성물.68. The method of any one of claims 58-67,
wherein the polyester polymer (d) comprises hydroxyl functionality.
상기 폴리에스테르 중합체 (d)가 폴리테트라히드로푸란 및 카르복실산 또는 이의 무수물을 포함하는 성분으로부터 수득되고, 상기 폴리테트라히드로푸란이 폴리에스테르 중합체 (d)를 형성하는 성분의 적어도 20중량%를 포함하고, 카르복실산 또는 이의 무수물이 폴리에스테르 중합체 (d)를 형성하는 성분의 적어도 5중량%를 포함하는, 코팅 조성물.69. The method of any one of claims 58-68,
wherein the polyester polymer (d) is obtained from a component comprising polytetrahydrofuran and a carboxylic acid or anhydride thereof, wherein the polytetrahydrofuran comprises at least 20% by weight of the component forming the polyester polymer (d). and wherein the carboxylic acid or anhydride thereof comprises at least 5% by weight of the component forming the polyester polymer (d).
실란 화합물을 포함하는 접착 촉진제 (f)
를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.70. The method of any one of claims 57 to 69,
Adhesion promoter comprising a silane compound (f)
Further comprising a, coating composition.
(i) 상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자(b2) 상의 작용기와 반응성인 가교제 (g)
를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.71. The method of any one of claims 57-70,
(i) a crosslinking agent reactive with a functional group on the polyurethane-acrylate core-shell particle (b2) (g)
Further comprising a, coating composition.
상기 가교제 (g)가 차단된 이소시아네이트, 카르보디이미드, 아미노플라스트, 또는 이들의 조합을 포함하는, 코팅 조성물.72. The method of claim 71,
wherein the crosslinking agent (g) comprises a blocked isocyanate, a carbodiimide, an aminoplast, or a combination thereof.
상기 코팅 조성물에 미반응 폴리이소시아네이트가 총 수지 고형분을 기준으로 5중량% 미만과 같이 실질적으로 없는, 코팅 조성물.73. The method of any one of claims 57-72,
wherein the coating composition is substantially free of unreacted polyisocyanate, such as less than 5% by weight based on total resin solids.
상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자가 폴리우레탄 쉘, 및 아크릴 중합체 코어를 포함하는, 코팅 조성물.74. The method of any one of claims 57 to 73,
wherein the polyurethane-acrylate core-shell particles comprise a polyurethane shell, and an acrylic polymer core.
상기 코팅 조성물이 1성분 경화 조성물인, 코팅 조성물.75. The method of any one of claims 57-74,
The coating composition is a one-component curing composition.
상기 코팅 조성물이 100℃ 이하의 온도에서 경화가능한, 코팅 조성물.76. The method of any one of claims 57-75,
wherein the coating composition is curable at a temperature of 100° C. or less.
(A) (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물을 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는, 청구항 1 내지 청구항 23 또는 청구항 35 내지 청구항 76 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1)를 포함하는 조성물과 혼합하는 단계로서, 상기 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 상기 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합된, 단계,
(B) 단계 (A)에서 제공된 혼합물을 일정 기간 동안 숙성시켜 상기 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자의 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 형성하는 단계, 및
(C) 단계 (B)에서 얻어진 혼합물을 조성물로 포함시켜, 수성 매질을 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물, 예컨대 청구항 1 내지 청구항 23 또는 청구항 35 내지 청구항 76 중 어느 한 항에 따른 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하는 단계
를 포함하는, 방법.77. A method of making a film-forming thermosetting coating composition, such as the film-forming thermosetting coating composition according to any one of claims 1 to 23 or 35 to 76, comprising:
(A) (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages wherein the compound that generates formaldehyde is used. mixing with a composition comprising polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) as defined, wherein the polymer shell comprises an acid function and at least two hydrazide functions, wherein the polymer shell comprises a polymer core covalently bound to at least a portion of
(B) aging the mixture provided in step (A) for a period of time to form N-methylolated hydrazide functional groups of the polyurethane-acrylate core-shell particles, and
(C) comprising as a composition the mixture obtained in step (B), a film-forming thermosetting coating composition comprising an aqueous medium, such as a film-forming thermosetting composition according to any one of claims 1 to 23 or 35 to 76 preparing the coating composition
A method comprising
상기 혼합물은 단계 (B)에서 적어도 1시간, 예컨대 적어도 4시간, 예컨대 4 내지 48시간, 예컨대 10 내지 24시간, 예컨대 1 내지 24시간 동안 숙성되는, 방법.78. The method of claim 77,
wherein the mixture is aged in step (B) for at least 1 hour, such as at least 4 hours, such as 4 to 48 hours, such as 10 to 24 hours, such as 1 to 24 hours.
상기 혼합물은 20℃ 내지 70℃, 예컨대 20℃ 내지 65℃ 또는 20℃ 내지 60℃의 온도에서 단계 (B)에서 숙성되는, 방법.79. The method of claim 77 or 78,
wherein the mixture is aged in step (B) at a temperature of 20°C to 70°C, such as 20°C to 65°C or 20°C to 60°C.
(c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물은 화학량론적 과량의 하이드라지드 기로 존재하는, 방법.80. The method of any one of claims 77-79,
(c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) the compound that generates formaldehyde is present in a stoichiometric excess of hydrazide groups.
상기 하이드라지드 기는 화학량론적 과량의 (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물에 존재하여, 모든 하이드라지드 기가 이와 반응하지 않도록 하는, 방법.80. The method of any one of claims 77-79,
Said hydrazide group may contain a stoichiometric excess of (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) present in the compound that produces formaldehyde, such that all hydrazide groups do not react therewith.
상기 포름알데히드 대 하이드라지드의 화학량론적 비는 1:1 또는 2:1 내지 1:2, 예컨대 1.5:1 내지 1:1.5의 범위인, 방법.82. The method of any one of claims 77-81,
wherein the stoichiometric ratio of formaldehyde to hydrazide ranges from 1:1 or from 2:1 to 1:2, such as from 1.5:1 to 1:1.5.
(A) (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물을 우레탄 결합을 포함하는 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화된 중합체 아크릴 코어를 포함하는, 청구항 1 내지 청구항 23 또는 청구항 35 내지 청구항 76 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자 (b1)를 포함하는 조성물과 혼합하는 단계로서, 상기 중합체 쉘이 산 작용기 및 2개 이상의 하이드라지드 작용기를 포함하고, 청구항 1 내지 청구항 23 또는 청구항 35 내지 청구항 76 중 어느 한 항에 따른 필름-형성 열경화성 코팅 조성물과 같은, 수성 매질을 포함하는 필름-형성 열경화성 코팅 조성물을 제조하기 위해, 상기 중합체 쉘이 중합체 코어의 적어도 일부에 공유 결합되는, 단계, 및
(B) 폴리우레탄-아크릴레이트 코어-쉘 입자에서 N-메틸올화된 하이드라지드 작용기를 형성하는 기간 동안 단계 (A)에서 제공된 혼합물을 숙성시키는 단계
를 포함하는, 방법.77. A method of making a film-forming thermosetting coating composition, such as the film-forming thermosetting coating composition according to any one of claims 1 to 23 or 35 to 76, comprising:
(A) (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) a polymeric acrylic core at least partially encapsulated by a polymeric shell comprising urethane linkages wherein the compound that generates formaldehyde is encapsulated in a polymeric acrylic core. mixing with a composition comprising polyurethane-acrylate core-shell particles (b1) as defined, wherein the polymer shell comprises an acid function and at least two hydrazide functions; 77. To prepare a film-forming thermosetting coating composition comprising an aqueous medium, such as the film-forming thermosetting coating composition according to any one of claims 35 to 76, wherein the polymer shell is covalently bonded to at least a portion of the polymer core. step, and
(B) aging the mixture provided in step (A) for a period of time to form N-methylolated hydrazide functional groups in the polyurethane-acrylate core-shell particles.
A method comprising
상기 혼합물은 단계 (B)에서 적어도 24시간 동안, 예컨대 적어도 48시간 동안, 예컨대 최대 6개월 동안, 예컨대 24시간 내지 6개월 동안, 예컨대 48시간 내지 6개월 동안 숙성되는, 방법.84. The method of claim 83,
wherein the mixture is aged in step (B) for at least 24 hours, such as for at least 48 hours, such as for up to 6 months, such as for 24 hours to 6 months, such as for 48 hours to 6 months.
상기 혼합물은 20℃ 내지 70℃, 예컨대 20℃ 내지 65℃ 또는 20℃ 내지 60℃의 온도에서 단계 (B)에서 숙성되는, 방법.85. The method of claim 83 or 84,
wherein the mixture is aged in step (B) at a temperature of 20°C to 70°C, such as 20°C to 65°C or 20°C to 60°C.
(c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물은 화학량론적 과량의 하이드라지드 기로 존재하는, 방법.86. The method of any one of claims 83 to 85,
(c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) the compound that generates formaldehyde is present in a stoichiometric excess of hydrazide groups.
하이드라지드 기는 화학량론적 과량의 (c1) (i) 포름알데히드; (ii) 폴리포름알데히드; 및/또는 (iii) 포름알데히드를 생성하는 화합물에 존재하여, 모든 하이드라지드 기가 이와 반응하지 않도록 하는, 방법.86. The method of any one of claims 83-85,
The hydrazide group may contain a stoichiometric excess of (c1) (i) formaldehyde; (ii) polyformaldehyde; and/or (iii) present in the compound that produces formaldehyde, such that all hydrazide groups do not react therewith.
포름알데히드 대 하이드라지드의 화학량론적 비는 1:1 또는 2:1 내지 1:2, 예컨대 1.5:1 내지 1:1.5의 범위인, 방법.89. The method of any one of claims 83 to 87,
wherein the stoichiometric ratio of formaldehyde to hydrazide ranges from 1:1 or from 2:1 to 1:2, such as from 1.5:1 to 1:1.5.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962946160P | 2019-12-10 | 2019-12-10 | |
US62/946,160 | 2019-12-10 | ||
PCT/US2020/064155 WO2021119222A1 (en) | 2019-12-10 | 2020-12-10 | Low temperature cure coating compositions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220113477A true KR20220113477A (en) | 2022-08-12 |
KR102802954B1 KR102802954B1 (en) | 2025-05-02 |
Family
ID=74175936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020227023513A Active KR102802954B1 (en) | 2019-12-10 | 2020-12-10 | Low temperature curing coating composition |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230033514A1 (en) |
EP (1) | EP4073178B1 (en) |
KR (1) | KR102802954B1 (en) |
CN (1) | CN115244141B (en) |
AR (1) | AR120716A1 (en) |
ES (1) | ES2970215T3 (en) |
MX (1) | MX2022007101A (en) |
TW (1) | TW202130755A (en) |
WO (1) | WO2021119222A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4259680A1 (en) * | 2020-12-10 | 2023-10-18 | PPG Industries Ohio, Inc. | Aqueous dispersion comprising alpha effect based nucleophile |
WO2022125866A1 (en) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Polyfunctional hydrazide crosslinker |
CN117343628A (en) * | 2023-10-25 | 2024-01-05 | Ppg涂料(天津)有限公司 | Aqueous coating composition |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160149246A (en) * | 2014-04-25 | 2016-12-27 | 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 | Waterborne coating compositions for soft touch coatings |
WO2018022780A1 (en) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Polyurethane coating compositions containing 1,1-di-activated vinyl compounds and related coatings and processes |
KR20180110143A (en) * | 2016-03-18 | 2018-10-08 | 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 | Coating composition, an elastic barrier coating formed therefrom and a method of applying such a coating |
US20190002709A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Aqueous dispersions, coating compositions formed with aqueous dispersions, and multi-layer coatings |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1807072A1 (en) * | 1968-11-05 | 1970-05-21 | Basf Ag | Hydrazides of aliphatic carboxylic acid |
US6251973B1 (en) * | 1998-11-23 | 2001-06-26 | Akzo Nobel N.V. | Coatings and coating compositions of a reactive group-containing polymer, a hydrazide and a silane |
KR101741124B1 (en) * | 2008-10-31 | 2017-05-29 | 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Dispersion of hybrid polyurethane with olefin-acrylic copolymerization |
EP2807200B1 (en) * | 2012-01-25 | 2019-12-11 | Covestro Deutschland AG | Polyurethane dispersions for coating textiles |
PL2933374T3 (en) * | 2014-04-15 | 2017-08-31 | Agfa Graphics Nv | Methods for manufacturing printed textiles |
WO2017038306A1 (en) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 関西ペイント株式会社 | Urethane resin particles |
EP3429763B1 (en) * | 2016-03-18 | 2021-06-02 | PPG Industries Ohio, Inc. | Multi-layer coatings and methods of preparing the same |
US10865326B2 (en) * | 2017-09-20 | 2020-12-15 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coating compositions, elastic barrier coatings formed therefrom, and methods of applying such coatings |
US11015084B2 (en) * | 2017-09-20 | 2021-05-25 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coating compositions and elastic barrier coatings formed therefrom |
EP3817523B1 (en) * | 2018-06-26 | 2025-07-02 | DIC Corporation | Method of manufacturing printed wiring board |
US11111409B2 (en) * | 2019-01-03 | 2021-09-07 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coating composition comprising self-crosslinkable core-shell particles and imparting improved stain resistance |
US10836924B2 (en) * | 2019-03-15 | 2020-11-17 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coating compositions and elastic barrier coatings formed therefrom |
-
2020
- 2020-12-10 WO PCT/US2020/064155 patent/WO2021119222A1/en unknown
- 2020-12-10 CN CN202080085711.7A patent/CN115244141B/en active Active
- 2020-12-10 MX MX2022007101A patent/MX2022007101A/en unknown
- 2020-12-10 US US17/757,034 patent/US20230033514A1/en active Pending
- 2020-12-10 KR KR1020227023513A patent/KR102802954B1/en active Active
- 2020-12-10 EP EP20839169.8A patent/EP4073178B1/en active Active
- 2020-12-10 TW TW109143731A patent/TW202130755A/en unknown
- 2020-12-10 ES ES20839169T patent/ES2970215T3/en active Active
- 2020-12-10 AR ARP200103437A patent/AR120716A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160149246A (en) * | 2014-04-25 | 2016-12-27 | 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 | Waterborne coating compositions for soft touch coatings |
KR20180110143A (en) * | 2016-03-18 | 2018-10-08 | 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 | Coating composition, an elastic barrier coating formed therefrom and a method of applying such a coating |
WO2018022780A1 (en) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Polyurethane coating compositions containing 1,1-di-activated vinyl compounds and related coatings and processes |
US20190002709A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Aqueous dispersions, coating compositions formed with aqueous dispersions, and multi-layer coatings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2022007101A (en) | 2022-07-11 |
TW202130755A (en) | 2021-08-16 |
WO2021119222A1 (en) | 2021-06-17 |
AR120716A1 (en) | 2022-03-09 |
US20230033514A1 (en) | 2023-02-02 |
EP4073178B1 (en) | 2024-01-31 |
CN115244141A (en) | 2022-10-25 |
CN115244141B (en) | 2023-12-29 |
EP4073178A1 (en) | 2022-10-19 |
ES2970215T3 (en) | 2024-05-27 |
KR102802954B1 (en) | 2025-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3429763B1 (en) | Multi-layer coatings and methods of preparing the same | |
US5242751A (en) | Paint composites | |
CA3067811C (en) | Aqueous dispersions, coating compositions formed with aqueous dispersions, and multi-layer coatings | |
US5030514A (en) | Paint composites | |
KR102802954B1 (en) | Low temperature curing coating composition | |
KR102786885B1 (en) | Low temperature curing coating composition | |
US5030513A (en) | Paint composites | |
EP4259680A1 (en) | Aqueous dispersion comprising alpha effect based nucleophile | |
CA3238723A1 (en) | Carbazate-functional compound | |
CN116583547A (en) | Multifunctional hydrazide crosslinking agents | |
US20230001450A1 (en) | Multi-layer coatings and methods of preparing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0105 | International application |
Patent event date: 20220708 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20220708 Comment text: Request for Examination of Application |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240624 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20250213 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20250428 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20250428 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration |